sizeof（struct）如何帮助提供ABI兼容性？

假设C库必须与应用程序代码共享结构的细节，并且必须保持API和ABI向后兼容性。它试图通过检查传递给它的结构的大小来做到这一点。sizeof（struct）如何帮助提供ABI兼容性？

说，以下结构需要更新。在库版本1，

typedef struct { 
    int size; 
    char* x; 
    int y; 
} foo;

在库的版本2，将其更新为：现在

typedef struct { 
    int size; 
    char* x; 
    int y; 
    int z; 
} foo_2;

，库版本2要检查应用程序是否通过新foo_2或老foo作为参数arg。它假定应用程序已设置arg.size到sizeof(foo)或sizeof(foo_2)，并尝试找出应用程序代码是否groks版本2

if(arg.size == sizeof(foo_2)) { 
    // The application groks version 2 of the library. So, arg.z is valid. 
} else { 
    // The application uses of version 1 of the library. arg.z is not valid. 
}

我不知道为什么这不会失败。在GCC 4.6.3，与-O3标志，既sizeof(foo)和sizeof(foo_2)是24.所以，不会V2库中的代码看不懂，如果应用程序正在通过foo型或foo_2的结构？如果是，那么这种方法似乎是如何被使用的？

http://wezfurlong.org/blog/2006/dec/coding-for-coders-api-and-abi-considerations-in-an-evolving-code-base/

http://blogs.msdn.com/b/oldnewthing/archive/2003/12/12/56061.aspx

按照第一个问题：是否有一个很好的理由为有利于区分版本使用sizeof(struct)？正如在评论中指出的，为什么不在共享结构中使用明确的version成员？

来源

2014-09-20 spiky

你从哪里得到24？ – 2014-09-20 10:58:53

这可能不起作用。 'sizeof'是一个编译时的事情，你想检查* runtime *的大小。 – 2014-09-20 11:03:11

@BasileStarynkevitch：嗯，什么？我们知道调用者使用哪个版本的结构，而不是被调用者，因此从这个方向看起来很好。尽管如此，棘手的是，在大多数64位平台上，指针是8字节对齐和大小的，int 4，因此两个结构之间没有尺寸差异。 – Deduplicator 2014-09-20 11:06:34

为了搭配你的观察，我断定

char*有大小8和对齐8
int有大小4和对齐4.
你实现使用最佳的包装。

在这种情况下，您的新旧结构将具有相同的大小，并且由于版本鉴别器是结构大小，所以升级是ABI突破性更改。（很少逻辑错误也是语法错误，而前者不是由编译器诊断的）。

只改变结构，导致更大的尺寸，新的结构包含旧的一个相同的偏移量的所有字段，可以在该方案下与ABI兼容：添加一些虚拟变量。

有一个可能性，这可能会挽救虽然天：

如果字段中包含这在以前是无效的值，这可能表明，什么都可能被解释differencty。

来源

2014-09-20 11:11:10 Deduplicator

正确的解决方案是填充结构的v2，所以它没有相同的'sizeof' – Mgetz 2014-09-20 11:14:44

我建议使用中间结构。例如：

typedef struct 
{ 
    int   version; 
    void*   data; 
} foo_interface; 

typedef struct 
{ 
    char*   x; 
    int   y; 
} foo; 

typedef struct 
{ 
    char*   x; 
    int   y; 
    int   z; 
} foo_2;

在我的库版本2，我想通过名称导出以下功能：

foo_interface* getFooObject() 
{ 
    foo_interface* objectWrapper = malloc(sizeof(foo_interface)); 
    foo_2* realObject = malloc(sizeof(foo_2)); 

    /* Fill foo_2 with random data... */ 
    realObject.x = malloc(1 * sizeof(char)); 
    realObject.y = 2; 
    realObject.z = 3; 

    /* Fill our interface. */ 
    objectWrapper.version = 2; /* Here we specify version 2. */ 
    objectWrapper.data = (void*)realObject; 

    /* Return our wrapped data. */ 
    return (objectWrapper); 
}

然后在主应用程序，我会做：

int main(int ac, char **av) 
{ 
    /* Load library + Retrieve getFooObject() function here. */ 

    foo_interface* objectWrapper = myLibrary.getFooObject(); 

    switch (objectWrapper->version) 
    { 
     case 1: 
      foo* realObject = (foo*)(objectWrapper ->data); 
      /* Do something with foo here. */ 
      break; 
     case 2: 
      foo_2* realObject = (foo_2*)(objectWrapper ->data); 
      /* Do something with foo_2 here. */ 
      break; 
     default: 
      printf("Unknown foo version!"); 
      break; 
    } 
    return (0); 
}

像往常一样，安全检查（例如分配内存时）不包括在内为了代码的可读性。

另外，我会用stdint.h，以确保数据类型的二进制兼容性（可以肯定的int，double，char*等的大小在不同的体系结构相同）。例如，而不是int我会使用int32_t。

来源

2014-09-20 11:23:46 HRold

APR？只需使用stdint.h – James 2014-09-20 13:40:15

@James谢谢，编辑我的答案:) – HRold 2014-09-20 16:31:35

如果您想使用此方案来区分API的不同版本，您只需确保不同的结构版本具有不同的大小。

为此，您可以通过强制编译器使用更紧密的打包来尝试缩小foo，或者通过添加额外的（未使用的）字段来增大foo_2。

无论如何，您应该为sizeof(foo) != sizeof(foo_2)添加一个断言（最好在编译时），以确保结构总是具有不同的大小。

来源

2014-09-20 13:04:03 sth

sizeof（struct）如何帮助提供ABI兼容性？

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