C语言中,隐藏结构体的细节

我们都知道,在C语言中,结构体中的字段都是可以访问的。或者说,在C++ 中,类和结构体的主要区别就是类中成员变量默认为private,而结构体中默认为public。结构体的这一个特性,导致结构体中封装的数据,实际上并没有封装,外界都可以访问结构体重的字段。

C++中我们尚可用类来替代结构体,但是,C语言中是没有类的,只能用结构体,但很多时候,我们需要隐藏结构体的字段,不让外界直接访问,而是通过我们写的函数进行间接访问,这样就提高了程序的封装性。

 

实现方法,简单来说,就是,结构体定义时,要定义在.c文件中,然后我们自己定义一些访问结构体的函数,在.h文件中,只存放函数原型声明和对结构体的声明。

看个例子

.c文件中

//stu.c
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> struct stu{ char id[10]; int score; }; struct stu *new_stu() { struct stu *s; s = (struct stu *)malloc(sizeof(struct stu)); return s; } void set_id(struct stu *s,char *id) { strcpy(s->id,id); } char *get_id(struct stu *s) { return s->id; }

可以看到,在.c文件中,我定义了一个结构体,并且定义了一些用于操作这个结构体的函数。

在.h文件中

stu.h
#ifndef STU_H
#define STU_H struct stu; extern void set_id(struct stu *s,char *id); extern char *get_id(struct stu *s); extern struct stu *new_stu(); #endif

在.h中我声明了一下结构体struct stu,并且写了函数的原型声明,供其他文件调用。

在main.c中我引用了stu.h

 

下面是main.c

#include <stdio.h>
#include "stu.h"


int main()
{
    //struct stu s;
    //s.score = 100;
    //struct stu s = {{0}};
    
    struct stu *s;
    s = new_stu();
    
    set_id(s, "950621");
    char *id = NULL;

    id = get_id(s);

    printf("设置的id为:%s\n",id);
    return 0;


    
}

可以看到,在main函数中,我先是定义了一个struct stu类型的指针,然后通过new_stu()给这个指针分配了空间,在通过另外两个函数对其进行了操作。

 

这里需要注意一下我注释掉的部分,说明一下:

这种情况下,不能定义struct stu类型的变量!!!

因为:

.h文件中,只是对结构体进行了声明,并没有结构体具体细节的描述,也就是在main.c中只是声明了一下struct stu,这样编译器就知道有个结构体类型叫struct stu,但是它并不知道stu的内部细节。

我们都知道,定义一个变量,编译器是要给它分配内存空间的,但是,此时编译器并不知道stu的内部细节,也就不知道stu这个结构体的变量要占多少空间,自然无法分配内存。这样在编译时期就会报错。

但是定义一个指针变量就不一样啦,不管是什么类型的指针,占据的内存空间都是4个字节,编译器只需要确定有个叫struct stu 的类型存在就好了,而.h中那个声明,就是在告诉编译器,有这么一个类型。

 

同时,这种情况下也不能访问结构体的字段,比如,s->score=100;这条语句在编译时就会报错,原因和上面一样,编译器并不知道struct stu结构体的内部细节

 

通过上面的方法,在除了stu.c文件之外的其他文件中,只能通过stu.c中定义的函数来间接操作结构体变量,而不能直接对结构体变量进行操作,包括不能创建一个结构体变量!

这样就很好地体现了程序的封装性,也提高了程序的安全性。但是就需要我们写很多操作函数啦,包括创建结构体指针变量分配空间的函数。

 

我们也可以在.h文件中用typedef声明一个结构体的指针类型,如  typedef struct sut * pStu;

这样在main.c中就可以用pStu声明结构体指针变量了。

 

posted @ 2017-05-20 14:36 青儿哥哥 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏