定義がない不透明な構造体

Question

ハッシュマップデータ構造のイテレータインタフェースを設計しています。現在の設計は、次のようになります。

// map.h 
typedef struct map_iterator map_iterator; 

// map.c 
struct map_iterator 
{ 
    // Implementation details 
}; 

// client.c 
map *m = map_new(); 
map_iterator *it = map_iterator_new(m); 
void *key, *value; 
while (map_iterator_next(it, &key, &value)) { 
    // Use key, value 
} 
map_iterator_free(it); 

しかし、これはイテレータオブジェクトのヒープ割り当てを必要とし、クライアントは、彼らが完了したら、イテレータを解放するために覚えておく必要があります。私は、スタック上のイテレータを返すmap_iterator_new作る場合は、コードは次のようになります。

// map.h 
typedef struct map_iterator 
{ 
    // Implementation details 
}; 

// client.c 
map *m = map_new(); 
map_iterator it = map_iterator_new(m); 
void *key, *value; 
while (map_iterator_next(&it, &key, &value)) { 
    // Use key, value 
} 

しかし、これは私が（そうでない場合、私は不完全な型のエラーを取得する）クライアントコードにmap_iterator構造体の定義を提供する必要があります。私はこの定義を隠し、宣言だけを提供したいと思います。

これを達成する方法はありますか？基本的に、クライアントコードに "この構造体はXバイトを占有してスタックに割り当てることができますが、メンバーにアクセスする方法は教えていません"と伝える方法を探しています。

編集：標準Cのみ、してください！ （コンパイラ拡張/プラットフォーム固有の関数なし）

Answer 1

allocaという関数があり、呼び出し元のスタックにメモリを予約します。したがって、コードは次のようになります。

// map.h 
typedef struct map_iterator map_iterator; 
extern int map_iterator_size; 
// map.c 
struct map_iterator 
{ 
    // Implementation details 
}; 
int map_iterator_size = sizeof(struct map_iterator); 
// client.c 
map *m = map_new(); 
map_iterator *it = alloca(map_iterator_size); 
map_iterator_new(m, it); 
void *key, *value; 
while (map_iterator_next(it, &key, &value)) { 
    // Use key, value 
} 

Answer 2

シリアル化を使用します。

Tのオブジェクトをunsigned charの配列にコピーし、次にT型のオブジェクトにコピーすることができます。そのオブジェクトは元のオブジェクトと同じになります。 Tは任意のオブジェクトのタイプとすることができ、これは自動ストレージ期間（スタック）で行うことができる。

int value = 568; 
unsigned char store[sizeof(int)]; 
memcpy(store , &value , sizeof(int)); 
int other; 
memcpy(&other , store , sizeof(int)); 
assert(other == value), 

これは、（AB）は、ユーザから実装を隠すために使用することができます。 2つの構造体を定義します。実際の実装を定義し、ユーザーには表示されず、可視で、適切なサイズのunsigned charの配列のみを含む構造体を定義します。

implementation.c

#include "implementation.h" 

struct invisible 
{ 
    int element1; 
    char element2 
    float element3; 
    void** element4; 
}; 

_Static_assert(sizeof(struct invisible) <= VISIBLE_SIZE); 

struct visible New(void) 
{ 
    struct invisible i = { 1 , '2' , 3.0F , NULL }; 
    struct visible v = { 0 }; 
    memcpy(&v , &i , sizeof(i)); 
    return v; 
} 

void Next(struct visible* v) 
{ 
    struct invisible i = { 0 }; 
    memcpy(&i , &v , sizeof(i)); 
    i.element1++; //make some changes 
    const int next = i.element; 
    memcpy(&v , &i , sizeof(i)); 
    return next; 
} 

implementation.h

#define VISIBLE_SIZE 24 //make sure it greater or equal to the size of struct invisible 
struct visible 
{ 
    unsigned char[VISIBLE_SIZE]; 
}; 

struct visible New(void); 
int Next(struct visible* v); 

user.c

#include "implementation.h" 

void Func(void) 
{ 
    struct visible v = New(); 
    while(1) 
    { 
     const int next = Next(&v); 
     if(next == 10) 
     { 
       break; 
     } 
     printf("%d\n" , next); 
    } 
} 

この例では、メンバーelement1にしか触れません。実際の実装では、不可視の構造体を自由に変更できます。