PROSAGA码农传奇-硬件Safety-使用类型安全性来管理和处理C中的多个抽象数据类型吗？

使用类型安全性来管理和处理C中的多个抽象数据类型吗？

作者: 春风助手
发布时间: 2024-04-16 07:07:12 (8天前)

我有一些硬件信号是根据与场景相关的属性进行切换的，在这些场景中可以切换各个信号。问题在于，定义场景的信号和属性可能会全部更改。我被迫考虑一个基于模块化框架的设计，其中有SignalManager处理信号的产生，并且有一个SignalPropertiesData与之SignalPropertiesDataManager关联的特定SignalScenario结构，所有这些都是由SignalManager。我希望遵循C编程范例中的公共接口，私有数据。当遇到类型安全和此类问题时，我的困境通常是C。唯一的解决方案是丢失类型安全，并对所有类型的数据使用“ void”。您能指出我在广阔的开源海洋中的任何代码或组件，它们都可以作为此问题的正确参考。signal_manager.h：
<pre><code>#ifdef _SIGNAL_MANAGER_H
#define _SIGNAL_MANAGER_H

int createSignal(SignalDescPtr signalDescPtr);

int destroySignal();

typedef struct SignalDesc* SignalDescPtr;

#endif
</code></pre>signal_manager.c：
<pre><code>#include "signal_manager.h"

typedef struct {
 char* signalName;
 unsigned int signalId;
 SignalPropertiesDataPtr signalProperties;
} SignalDesc;
</code></pre>signal_properties_data.h：
<pre><code>#ifdef _SIGNAL_PROPERTIES_DATA
#define _SIGNAL_PROPERTIES_DATA

typedef enum {
  SIGNAL_DATA_INT_TYPE,
  SIGNAL_DATA_UNSIGNED_INT_TYPE,
  SIGNAL_DATA_FLOAT_TYPE,
     :
  SIGNAL_DATA_UNSPECIFIED_BASIC_TYPE
} eSignalBasicType;

typedef enum {
  SIGNAL_DATA_LIST_ARRAY_TYPE,
  SIGNAL_DATA_LIST_ADT_TYPE,
   :
   :
  SIGNAL_DATA_LIST_UNSPECIFIED_TYPE
} eSignalComplexType

typdef  union {
  eSignalBasicType signalBasicType;
  eSignalComplexType signalComplexType;
} eSignalType;

typedef struct {
  eSignalType signalType;
  unsigned int signalDataLen;
} SignalDataValueType;

typedef SignalPropertiesData* SignalPropertiesDataPtr;

result_t setSignalType(..);
result_ getSignalType(..);
result_t setSignalData(..);
result_t getSignalData(..);
result_t setSignalDataLen(..);
result_t getSignalDataLen(..);

#endif
</code></pre>signal_properties_data.c：
<pre><code>#include "signal_properties_data.h"

typdef struct {
 SignalDataValueType signalPropertiesDataType;
 void* signalPropertiesDataValue;
} SignalPropertiesData;
</code></pre>signal_properties_data_mgr.h：
<pre><code>#ifdef _SIGNAL_PROPERTIES_DATA_MGR_H
#define _SIGNAL_PROPERTIES_DATA_MGR_H

#include "signal_properties_data.h"
#include "signal_scenario.h"

typedef SignalScenarioDesc* SignalScenarioDescPtr;

result_t createSignalPropertiesData(SignalPropertiesDataPtr *signalPropDataPtr, eSignalType desiredSignalType);

result_t freeSignalPropertiesData(..);

result_t associateSignalToggleScenario(SignalPropertiesDataPtr *signalPropDataPtr, SignalScenPtr signalScenPtr);

result_t disassociateSignalToggleScenario(SignalPropertiesDataPtr *signalPropDataPtr, SignalScenarioDescPtr signalScenPtr);

#endif 
</code></pre>signal_properties_data_mgr.c：
<pre><code>#include "signal_properties_data_mgr.h"

typedef struct {
 toggleFuncPtr fptr;
} SignalScenarioDesc;
</code></pre>

避免去void *。它失去了原型的好处，不是必须的，

由于这是C，因此您应该输入 signalmanager.h

```
#ifndef SIGNAL_MANAGER_H_INCLUDED
#define SIGNAL_MANAGER_H_INCLUDED

typedef struct SignalDesc* SignalDescPtr;

int createSignal(SignalDescPtr signalDescPtr);

int destroySignal(void);

#endif
```

变化：

关键：这个成语是#ifndef MACRO / #define MACRO / #endif。您使用了#ifdef哪个将无法工作。
使用typedef之前，请将其放置。
添加显式(void)使其destroySignal(void)成为原型。您的版本只是说：“有一个函数destroySignal()返回，int但它带有未指定（但不是可变参数）的参数列表”。
不要将保留的名称空间（下划线，大写字母）用作标题保护标志。
我不想在数据类型typedef中隐藏指针，所以我可能会这样写：

```
#ifndef SIGNAL_MANAGER_H_INCLUDED
#define SIGNAL_MANAGER_H_INCLUDED

typedef struct SignalDesc SignalDesc;

extern int createSignal(SignalDesc *sigdesc);

extern int destroySignal(void);

#endif /* SIGNAL_MANAGER_H_INCLUDED */
```

我不确定创建和销毁的接口是否正确，但这是另一个需要讨论的主题。我通常希望发现接口更像是：

```
extern SignalDesc *createSignal(const char *name, int signum);
extern void destroySignal(SignalDesc *sigdesc);
```

然后，实现文件signal_manager.c将定义结构类型并使用它。外部接口是通过与指针一起使用的函数实现的。

```
#include "signal_manager.h"
#include "signal_properties_data.h"

struct SignalDesc
{
    char                 *signalName;
    unsigned int          signalId;
    SignalPropertiesData *signalProperties;
};
```

在signal_properties_data.h需要类似的清理：

```
#ifndef SIGNAL_PROPERTIES_DATA_H_INCLUDED
#define SIGNAL_PROPERTIES_DATA_H_INCLUDED

typedef enum {
  SIGNAL_DATA_INT_TYPE,
  SIGNAL_DATA_UNSIGNED_INT_TYPE,
  SIGNAL_DATA_FLOAT_TYPE,
     :
  SIGNAL_DATA_UNSPECIFIED_BASIC_TYPE
} eSignalBasicType;

typedef enum {
  SIGNAL_DATA_LIST_ARRAY_TYPE,
  SIGNAL_DATA_LIST_ADT_TYPE,
   :
   :
  SIGNAL_DATA_LIST_UNSPECIFIED_TYPE
} eSignalComplexType

typdef  union {
  eSignalBasicType signalBasicType;
  eSignalComplexType signalComplexType;
} eSignalType;

typedef struct {
  eSignalType signalType;
  unsigned int signalDataLen;
} SignalDataValueType;

/* Huge hole in types here - or is SignalValueDataType what you're after? */
typedef struct SignalPropertiesData SignalPropertiesData;

result_t setSignalType(..);
result_t getSignalType(..);
result_t setSignalData(..);
result_t getSignalData(..);
result_t setSignalDataLen(..);
result_t getSignalDataLen(..);

#endif  /* SIGNAL_PROPERTIES_DATA_H_INCLUDED */
```

修订后的标头还不是独立的。它没有定义result_t，因此应包含可以定义的标头。我假设...函数调用中的表示法是“不想在此问题中指定”，因为它在C语言中无效；在指定省略号之前，您必须具有一个已知类型的参数。

从标头中的功能还不清楚，为什么标头的用户需要了解其中定义的类型。将标头视为将被共享的资源。它“属于”或描述文件（或少量文件）的外部接口。它为用户提供了使用代码提供的功能所需的最少数据，但不超过最少。有时，您会发现一组实现工具的文件将需要一个私有标头以在它们之间以及其他代码（“客户”代码或“消费者”代码）使用的公共标头之间共享。

不透明类型的关键是，消费者并不需要知道结构的内部细节，以便能够使用指针的结构类型（见哪个C标准的一部分，允许此代码编译？，请问C标准是否认为struct uperms_entry此标头中有一种或两种类型？以及如何在C中构造标头文件以获得更多信息）。