C中的结构字段别名答案

【问题标题】：Structure field aliasing in CC中的结构字段别名
【发布时间】：2012-09-07 06:38:09
【问题描述】：

我的设计包括两层，它们彼此共享一些数据。

下层将一些数据保存在一个结构中：

struct Abc {
    int a;
    int b;
    int c;
};

我需要将Abc 结构的b 字段导出到上层，而不能访问其余字段。我想在上层创建一个新变量（实际上是别名），它与b 字段位于相同的内存位置。这样两层共享相同的变量。

知道如何在不暴露结构的情况下做到这一点吗？

【问题讨论】：

标签： c structure

【解决方案1】：

最简单的方法是：

struct Public
{
    int a;
};

struct Private
{
    struct Public p;
    int b;
    int c;
};

并且依赖于 C 特性，指向结构的指针可以转换为该结构的第一个成员的类型，反之亦然。

如果Public 结构仅包含一个成员，您可能可以不使用它，但最好是面向未来，您永远不知道何时需要更多公共字段。

【讨论】：

我不想通过指针访问字段。实际上这个字段本身就是一个指针。制作一个指向这个结构的指针会使界面变得混乱。也不能先填写必填字段。
@HimanshuRawat：如果您想从其他地方访问结构变量的成员，您必须使用指针。在 C 中，你不能让两个不同的对象引用同一个内存（除了联合，它们在这里对你没有帮助）。
有没有办法使用链接器指令？我们可以使用 getter 和 setter 强制编译器进行优化吗？
@HimanshuRawat：一些编译器/链接器可能有办法指定变量的绝对地址，但这完全是特定于工具的（而且是相当丑陋的 hack）。如果您使用的是 C++，则可以简单地使用全局引用，但在 C 中，通常的方式是使用指针。你甚至可以用宏来伪装指针，但这会更难看！ int *my_pointer = &abc.b;, #define myb (*my_pointer)

【解决方案2】：

我不确定您在这里所说的层到底是什么意思，但我假设您需要访问 struct 的成员之一，该成员对一个文件是私有的。

在这种情况下，您可以简单地编写一个extern“peek”函数来返回您想要公开给模块的其他文件的特定结构变量的值。这将保护结构其余部分的范围，同时使该元素的值可访问。

【讨论】：

【解决方案3】：

这种访问控制可以直接在 C++ 中实现；这在 C 中是不可行的。您必须使用不访问您不应该访问的成员的纪律。

有一个部分替代方案：您可以将私有结构变成一个不透明的指针，并拥有一个知道如何获取b 数据的函数。那么上层代码就不需要看到下层数据结构内部的任何东西了。

#include "lower.h"

struct Upper
{
    int p;
    struct Lower *q;
    int r;
};

struct Lower *lower_new(void);
void lower_free(struct Lower *);
int lower_b(struct Lower *q);

在上层结构的实例u 中需要下层结构中的b 字段的代码会这样写：

struct Upper u = { ... };
int x = lower_b(u.q);

有很多方法可以将该方案调整为适合您的方案。请注意，底层结构的公共标头根本没有定义结构的内容；那是隐藏在源代码中的一个实现细节——大概是lower.c。

【讨论】：

我不想为上层提供任何类型的接口（函数）。由于变量实际上只是内存位置。 “Abc”结构的“b”字段将被分配一些内存位置。我想将此内存位置导出到上层。它类似于 extern(ing) 一个变量。这里唯一的区别是变量不是自变量，而是结构的一部分（字段）。
好的。我或多或少明白你想要什么。我不认为你会发现有一种方法可以在 C 中实现你想要的。