我们何时在 C 中声明 ADT 的指针，为什么？答案

【问题标题】：When do we declare a pointer of an ADT in C and why?我们何时在 C 中声明 ADT 的指针，为什么？
【发布时间】：2019-07-22 11:38:47
【问题描述】：

通常当我们使用 C 中的关键字“struct”创建一个新结构时，我们可能会在源文件以外的其他文件中使用该结构，我们使用关键字“typedef”来定义指向该结构的指针；

typedef struct struct_name* StructName; // for exmaple

我们为什么不简单地这样定义它；

typedef struct struct_name StructName; // this time i am not using pointers

使用这两种方式有什么不同吗？

【问题讨论】：

是的，它们是不同的，第一种形式通常被认为是不好的做法：typedef is evil，总是更喜欢第二种形式。
永远不要在 typedef 后面隐藏指针类型，这只会造成混乱。
不，最好不要为 ADT 定义这样的指针。考虑 C FILE 这是一个结构 - 你在任何地方都使用 FILE *。
“ADT”是什么意思？请阅读标签说明。标签 adt 是关于一个 Android 插件的。
@Jabberwocky 通常我会同意，当使用结构用户可以直接取消引用的普通结构时。但是对于只能通过一组 API 函数引用数据的不透明数据结构，我认为这并不重要。

标签： c pointers abstract-data-type

【解决方案1】：

针对指针的 typedef 的通用论点是，如果您使用表单

typedef struct struct_name *ADT;

你不能声明一个不修改数据结构的函数：

void some_function(const ADT bar);

表示struct struct_name *const bar，即指针不能指向不同的值，但可以修改指向的结构。如果你想这样做，那么你需要有 another typedef 用于常量类型：

typedef const struct struct_name *ConstADT;

和

void some_function(ConstADT bar);

很难意识到它们是同一类型但不同的资格。然后你很快就会有各种垃圾类型定义，比如LPCVOIDPTRCSTR，每个人都会头疼。

【讨论】：

【解决方案2】：

这个类型定义

typedef struct struct_name* StructName;

首先声明类型struct struct_name，其次声明类型struct struct_name*。

你也可以通过以下方式重写 typedef

struct struct_name typedef  *StructName;

要声明 StructName 类型的指针（与 struct struct_name* 相同），无需定义结构 struct_name。那就是struct struct_name的类型可能不完整。

所以当你在某个编译单元中只需要一个结构类型的指针时，通常会使用这种方法。这里是StructName 是struct struct_name * 类型的别名。

但是这种方法有一个缺点。例如如果你会写例如

const StructName *pv;

那不代表

const struct struct_name *pv;

那就是指针指向一个常量对象。

这意味着指针本身是常量位而不是指向的对象。也就是等价于下面的声明

struct struct_name * const pv;

如果您需要声明struct struct_name 类型的变量，您必须编写（前提是已经定义了结构）

struct struct_name v;

但要声明指向结构对象的指针，您可以使用任一

struct struct_name *pv;

或

StructName pv;

如果在编译单元中确实需要struct struct_name 类型的变量，这会使代码的读者感到困惑。

这个类型定义

typedef struct struct_name StructName;

为struct struct_name 类型引入别名StructName（而不是指向struct struct_name 类型对象的指针，因为它是在以前的typedef 上完成的）。

在这种情况下，使用的类型名称将在编译单元中与 struct struct_name 类型的变量声明和指针声明保持一致

struct struct_name v;
struct struct_name *pv:

【讨论】：

【解决方案3】：

最大的区别是第一个可以直接定义变量，而另一个不能。

为简化起见，假设我们有两种不同的类型别名，一种用于指向结构的指针，另一种用于结构本身：

typedef struct struct_name* StructNamePtr;
typedef struct struct_name StructName;

现在这是可能的：

StructNamePtr my_pointer_1;
StructName *my_pointer_2;

但不是这个

StructName my_struct;  // Will lead to error if `struct_name` truly is an opaque data
                       // structure, and not available to the compiler

请注意，变量 my_pointer_2 的定义与您定义 FILE 流的方式非常相似，这是因为 C 库为此使用了相同的技术。

【讨论】：