Warum ist es zulässig, einen Typ als Zeiger auf eine undefinierte Struktur in C zu definieren?

Question

Ich habe in eine Codebasis von Drittanbietern gegraben und festgestellt, dass es anscheinend gültig ist, einen Typ als Zeiger auf eine undefinierte Struktur zu deklarieren. Als Mindestarbeits Beispiel eine C-Datei test.c enthält nichts betrachten, aber:

typedef struct foo *bar;

Was mich wundert ist, dass diese Datei ohne Probleme kompiliert die mit dem Befehl

gcc test.c -shared

Warum Compiler nicht beschweren über die Struktur foo nicht irgendwo erklärt werden?

Meine Umgebung ist Ubuntu 16.04 mit gcc (Ubuntu 5.4.0-6ubuntu1 ~ 16.04.5) 5.4.0 20160609.

Answer 1

Die obige Deklaration erstellt eine Forward-Deklaration von struct foo. Obwohl Sie nicht auf seine Mitglieder zugreifen können, können Sie auf einen Zeiger darauf zugreifen.

Dies wird allgemein als undurchsichtiger Typ bezeichnet und wird verwendet, um Implementierungsdetails einer Bibliothek von Benutzern der Bibliothek zu verbergen.

Zum Beispiel eine Bibliothek Implementierung folgendes enthalten:

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); 
} 

Die Header-Datei für diese Bibliothek könnte wie folgt aussehen:

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); 

Der Benutzer dieser Bibliothek würde die Funktion init func verwenden um eine Instanz der Struktur und die set1 und get1 Funktionen zu erstellen, um das Element zu lesen/zu aktualisieren. Der Benutzer kann jedoch keine Instanz von struct foo erstellen oder auf die Mitglieder zugreifen, ohne eine der Schnittstellenfunktionen zu durchlaufen.

Answer 2

Da Zeiger auf structs gleiche Größe haben (für alle structs). Die Größe eines Strukturzeigers hängt nicht von seiner Definition ab. Denn egal wie, der Zeiger würde sich genauso verhalten wie jeder andere Strukturzeiger.