C 在函数原型中使用宏结构答案

【问题标题】：C use macro struct in function prototypesC 在函数原型中使用宏结构
【发布时间】：2021-02-14 14:54:48
【问题描述】：

我正在使用宏在 C 中模拟模板。我想实现这样的目标：

// Struct.h
#define define_struct(type) \
  typedef struct MyStruct { \
    type value;             \
  }

struct MyStruct;
typedef struct MyStruct MyStruct;

MyStruct *createMyStruct();

// Struct.c
#include "Struct.h"
#include <stdlib.h>

MyStruct *createMyStruct() {
  MyStruct *str = malloc(sizeof(MyStruct));
  return str;
}

然后使用它：

#include "Struct.h"

define_struct(int);

int main() {
  MyStruct *str = createMyStruct();
}

但这不起作用，因为struct MyStruct; 是一个不完整的类型，而malloc(MyStruct) 对编译器没有意义。是否有可能做到这一点而不会出错？

附：我明白，为什么这不起作用，我绝对确定我永远不需要定义这个结构的 2 个实例，而且我不能使用 C++，只能使用普通 C。

【问题讨论】：

请不要为此使用宏。它使代码难以阅读和调试。我为那些将在几年后回到这段代码并试图理解它的人感到同情。只做长手。从长远来看，让生活更轻松。
您必须在范围内正确调用defined_struct 来编译Struct.c。此外，您将只能在任何给定程序中使用一种类型。如果您想要在程序中使用多个这些类型，则必须为不同类型创建具有不同名称的函数，而您还没有尝试这样做。这通常涉及在宏中使用## 运算符进行令牌粘贴，并且您需要的宏不仅仅是您目前拥有的宏。它不会使您的代码可读；它不会使您的代码易于理解；这将使其难以维护。不要！
简而言之，如果你想要 C++，就使用 C++。
c 中的宏仅由预处理器使用。例如，在struct.c中你没有在使用MyStruct之前使用defined_struct(xxx)，所以编译器无法编译未定义的结构。
要了解为什么你得到了诊断，在编译“Struct.c”时让自己扮演编译器的角色：应该有多少字节在不知道MyStruct 有多大的情况下传递给malloc()？

标签： c struct macros

【解决方案1】：

有一本名为C 接口和实现：创建可重用软件的技术 的经典书籍，其中对同一件事进行了深入的讨论。如果我记得的话，在第一章。

应该有2个解决方案：

也将createMyStruct 等所有成员函数定义为带有(type) 的宏。
使用impl 指针，例如：

struct MyStruct {
    void *impl;

    /* stuff that store actual type of imple and something else */
    some_type_to_store_type actual_type;
};

MyStruct *createMyStruct(some_type_to_store_type actual_type) {
  MyStruct *str = malloc(sizeof(Mystruct));
       // wow! sizeof Mystruct is fixed now
  str->impl = make_impl(actual_type);
  return str;
}

另外，有一些库使用这种编码风格，但我不记得名字了。尝试在谷歌搜索C OOP，应该有一些材料，例如这个看起来不错：https://www.state-machine.com/doc/AN_OOP_in_C.pdf.

【讨论】：