没有malloc的完整封装

Question

我正在试验C11和VLA,试图在堆栈上声明一个只有不完整声明的结构变量.目标是提供一种机制来创建一些结构类型的变量而不显示内部(如PIMPL惯用法),但不需要在堆上创建变量并返回指向它的指针.此外,如果结构布局发生更改,我不想重新编译使用该结构的每个文件.

我设法编写了以下内容:

private.h:

#ifndef PRIVATE_H_
#define PRIVATE_H_

typedef struct A{
    int value;
}A;

#endif /* PRIVATE_H_ */

public.h:

#ifndef PUBLIC_H_
#define PUBLIC_H_

typedef struct A A;

size_t A_getSizeOf(void);

void A_setValue(A * a, int value);

void A_printValue(A * a);

#endif /* PUBLIC_H_ */

implementation.c:

#include "private.h"
#include "stdio.h"

size_t A_getSizeOf(void)
{
    return sizeof(A);
}

void A_setValue(A * a, int value)
{
    a->value = value;
}

void A_printValue(A * a)
{
    printf("%d\n", a->value);
}

main.c中:

#include <stdalign.h>
#include <stddef.h>

#include "public.h"

#define createOnStack(type, variable) \
    alignas(max_align_t) char variable ## _stack[type ## _getSizeOf()]; \
    type * variable = (type *)&variable ## _stack

int main(int argc, char *argv[]) {
    createOnStack(A, var);

    A_setValue(var, 5335);
    A_printValue(var);
}

我已经测试了这个代码,它似乎工作.但是我不确定我是否会忽略某些可能危险或不可移植的东西(如锯齿,对齐或类似的东西),或者可能会损害性能.另外我想知道在C中是否有更好的(便携式)解决方案来解决这个问题.

Answer 1

这当然违反了有效类型规则（也称为严格别名），因为 C 语言不允许char []通过不具有该类型（或兼容类型）的指针来访问 tye 对象。

您可以通过编译器标志-fno-strict-aliasing或属性来禁用严格的别名分析

#ifdef __GNUC__
#define MAY_ALIAS __attribute__((__may_alias__))
#else
#define MAY_ALIAS
#endif

（感谢 R.. 指出后者），但即使您不这样做，实际上只要您只使用变量的正确名称来初始化类型化指针，一切都应该正常工作。

就我个人而言，我会将您的声明简化为以下内容

#define stackbuffer(NAME, SIZE) \
    _Alignas (max_align_t) char NAME[SIZE]

typedef struct Foo Foo;
extern const size_t SIZEOF_FOO;

stackbuffer(buffer, SIZEOF_FOO);
Foo *foo = (void *)buffer;

另一种方法是使用非标准的alloca()，但该“功能”有其自身的一系列问题。