使用指向const数据的指针的替代方法？

Question

在我的C99程序中，我有一个带有指向浮点数的指针的结构（表示矩阵）。 该结构经过一组例程，例如，从main调用。

我想确保调用的例程不会改变结构的内容（矩阵中的实际值）。 但是，数据应该可以从main更改。

我提出了以下解决方案，其中定义了一个指向const数据的指针：

struct math_object {
    const real_t *p_to_matrix;
};

这样做，所有调用的例程都无法更改p_to_matrix指向的基础数据。

在程序的最开始，我分配了一些user_matrix指向的user_matrix ，我初始化了这些值，并使用此（有点丑陋） p_to_matrix将user_matrix指向p_to_matrix ：

real_t *user_matrix;
... allocate memory ...
... initialize the data ...
math_object1.p_to_matrix = (const real_t *) user_matrix;

然后，我只允许用户更改user_matrix指向的值。

是否有更好/更干净/更安全的数据传递方式，调用例程应将其视为const ，但是在哪里需要一次又一次更改同一数据？

Answer 1

一种方法是根本不让您的API用户看到struct math_object的结构， struct math_object提供与其进行交互的功能。 这样，您将能够使指针保持非常量状态，并避免完全转换：

// This goes into the header file for your API
struct math_object; // Forward declaration
struct math_object* math_allocate(/* allocation parameters go here */);
void math_free(struct math_object* obj);
const real_t *math_get_matrix(struct math_object* obj);

您可以防止用户看到指向值的指针，但会浪费两倍的包装器：

real_t math_get_matrix_val(struct math_object* obj, size_t row, size_t col);
void math_set_matrix_val(struct math_object* obj, size_t row, size_t col, real_t val);

现在，您可以使用非const指针在实现中定义struct math_object ，因为API的用户只能看到标头，因此他们无权访问内部函数：

struct math_object {
    real_t *p_to_matrix;
};

我在struct有20多个矩阵，因此参数列表变得很长。

您可以通过两种方法使API用户可以访问20多种矩阵：

• 编写20多个API函数，每个矩阵一个 -当矩阵表示无关的事物时，此方法最有效
• 使一个采用矩阵“数字”或其他标识符的函数 -当矩阵表示相似的概念（几乎是矩阵的数组）时，此函数起作用 。