c - 为什么在 C 中将类型定义为指向未定义结构的指针是有效的？

Question

我正在深入研究第 3 方代码库，发现将类型声明为指向未定义结构的指针显然是有效的。作为一个最小的工作示例，考虑一个 C 文件 test.c 只包含:

typedef struct foo *bar;

令我惊讶的是，使用该命令编译该文件没有任何问题

gcc test.c -shared

为什么编译器不会提示 struct foo 没有在任何地方声明？

我的环境是带有gcc的Ubuntu 16.04(Ubuntu 5.4.0-6ubuntu1~16.04.5)5.4.0 20160609。

Answer 1

上面的声明创建了struct foo的前向声明。虽然您无法访问其成员，但可以对指向它的指针进行操作。

这通常称为不透明类型，用于向库的用户隐藏库的实现细节。

例如，库实现可能包含以下内容:

lib.c:

struct foo {
  int f1;
};

struct foo *init()
{
    return malloc(sizeof(struct foo));
}

void set1(struct foo *p, int val)
{
    p->f1 = val;
}

int get1(struct foo *p)
{
    return p->f1;
}

void cleanup(struct foo *p)
{
    free(p);
}

该库的头文件可能如下所示:

lib.h:

struct foo;

struct foo *init(void);
void set1(struct foo *p, int val);
int get1(struct foo *p);
void cleanup(struct foo *p);

该库的用户将使用 init 函数创建该结构的实例，并使用 set1 和 get1 函数来读取/更新成员(member)。但是，用户无法在不通过接口(interface)函数之一的情况下创建 struct foo 的实例或访问成员。