使用C语言中的“不透明”指针，可以隐藏很多不想公开的细节
IT刘小虎2019-10-23 07:44
虽说指针是C语言中比较复杂的语法，但是确实非常好用，因此我写过不少文章讨论C语言中的指针，相信对初学者理解指针有一定的帮助。
事实上，的确有读者私信我说看了这些文章，“总算不再畏惧指针了”。不过他同时也问了一个问题：C语言有“不透明指针（opaque pointer）”吗？要是有的话，什么样的指针才是不透明指针呢，有什么用呢？
C语言的“不透明指针”有什么用？C语言的“不透明指针”
坦诚地说，我比较讨厌向初学者说一些非常“专业”的名词，这不利于理解概念的本质，也容易让一些初学者产生畏惧的心理。“不透明指针”就是其中之一，其实它并不是多难的概念，甚至都不是什么新概念，只是一些基本知识的用法而已，只不过取了个非常装x的名字。
从字面意思来看，“不透明”意味着看不到内部，因此“不透明指针”即看不到内部定义的指针。这样说有些抽象，我们来看个例子：
typedef struct pmpi_s *pmpi;
上面这行C语言代码使用 typedef 关键字定义了一个结构体指针类型 pmpi，结构体由 pmpi_s 指定。虽然还没有具体定义结构体 pmpi_s，但是已经可以使用 pmpi 定义变量了，例如下面这行C语言代码：
pmpi p = NULL;
这里的指针 p 就是一个“不透明指针”，因为我们暂时看不到它到底指向什么样的内容，就像一个“不透明”的盒子一样。
就像一个“不透明”的盒子一样到这里，相信读者已经明白什么是C语言中的“不透明指针”了，而且也能看出，所谓的“不透明指针”其实并不是什么新概念，它不过是为了便于描述特定类型指针，方便同行之间交流取的名字而已。
C语言的“不透明指针”有什么用呢？
一般来说，稍大的C语言项目都不是一个人开发的，在多人协作开发中，少不了要调用别人编写的库函数，或者要把自己编写的库函数提供给别人使用。
即使是初学者也应该明白，要调用C语言函数，首先需要知道它的原型，因此通常情况下，库一般都会提供头文件，头文件里包含库里实现的函数原型或者数据结构的定义。例如我们常用的 <stdio.h>就是标准 io 库的头文件，里面包含标准库函数（例如 printf）的原型。
可是，有时我并不希望将我编写的库所有细节公开给外界调用者。例如在源代码中，有这样的定义，相关C语言代码如下，请看：
相关C语言代码我只想在我自己的源文件（.c 文件）里使用结构体 pmpi_s，而不希望外界调用者知道它的结构，从而轻易地修改相关数据。通常情况下，只要不把这个定义写在对外公开的头文件里就可以了。但是，如果 handle_s() 也是需要公开的库函数其中一个，那么我将不得不提供 pmpi 结构体的定义，这样看来，似乎不能两全了？
当然不是，此时C语言的“不透明指针”就派上用场了，在头文件里放入结构体 pmpi 的不透明指针：
// fun.h 文件
typedef struct pmpi_s *pmpi;
void handle_s(pmpi p);
这样一来，如果我的同事需要调用我编写库函数时，只需要包含 "fun.h" 就可以了，他能够使用 handle_s() 函数，但是他不知道 pmpi_s 的具体结构，因为这是我想隐藏的内容。
小结
C语言的语法其实很精简，一些看似复杂的概念（例如“不透明指针”）其实只是对基本概念的引用而已，透明指针可以隐藏库的一些细节，一是为了安全，二是为了便于以后扩展——无论我在我的库内如何修改 pmpi_s 结构体，也不会影响到外界的调用者。
其实就本文的例子，我们完全可以使用“万能指针（void * 指针）”隐藏相关细节，这一点我之前的文章讨论过，不再赘述了。
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