当两个文件相互包含时，为什么我不能有一个内部结构？

Question

对于上下文，我正在编写一个操作系统：

我有一个 struct vt_device_s 和一个 struct __vt_device_s，它们是特定于体系结构的，位于 vt_device_s 内部，如下所示：

struct
vt_device_s
{
    struct __vt_device_s __device;
    size_t cursor_x;
    size_t cursor_y;
};

现在是架构结构：

struct
__vt_device_s
{
    uint16_t *memory;
    size_t memory_len;
};

header <dev/vt.h> 知道 <sys/_vt.h> 中定义的 __vt_device_s 因为它包含在内，但我得到这个错误：

error: field '__device' has incomplete type
   48 |  struct __vt_device_s __device;
      |

我意识到这是因为两个文件相互依赖（整个冲突是由 _vt.c including _vt.h including vt.h including _vt.h 引起的）但我不知道怎么理解是编译问题。我在两个文件中都包含了守卫！

PS：我知道如果我使用指针，这将是一个 non-issue，但由于它是一个操作系统，这个 driver 需要在设置分页之前运行（即是，malloc 和 free 还不存在）。

这是有问题的三个文件：

dev/vt.h

#ifndef _DEV_VT_H_
#define _DEV_VT_H_ 1

#include <stddef.h>

#include <sys/_vt.h>

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif /* __cplusplus */

struct
vt_device_s
{
    struct __vt_device_s __device;
    size_t cursor_x;
    size_t cursor_y;
};

void vt_init(struct vt_device_s *);

#ifdef __cplusplus
}
#endif /* __cplusplus */

#endif /* _DEV_VT_H_ */

sys/_vt.h

#ifndef _I386__VT_H_
#define _I386__VT_H_ 1

#include <stddef.h>
#include <stdint.h>

#include <dev/vt.h>

#define __VT_WIDTH  80
#define __VT_HEIGHT 25
#define __VT_MEMOFF 0xb8000

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif /* __cplusplus */

struct
__vt_device_s
{
    uint16_t *memory;
    size_t memory_len;
};

void __vt_init(struct vt_device_s *);

#ifdef __cplusplus
}
#endif /* __cplusplus */

#endif /* _I386__VT_H_ */

sys/_vt.c

#include <sys/_vt.h>

void
__vt_init(struct vt_device_s *device)
{
    device->__device.memory = (uint16_t *) __VT_MEMOFF;
    device->__device.memory_len = __VT_WIDTH * __VT_HEIGHT;
}

Answer 1

你的双重包含守卫防止一个文件在被另一个 re-included 时包含自己。解决这个问题的唯一方法是你必须打破这个循环。确定哪个 header 是“更高”的，并将包含“更低”，不要试图从较低的一个中包含较高的。较低的一个必须单独有效。

原因是 pre-processor 必须将多个文件转换为编译器的一个线性行序列。编译器必须先查看一组文件内容。

如果你有这样的循环包含，你可以让代码的最终用户知道谁先出现。如果它们包含文件 A，那么它将包含文件 B，这将尝试再次包含文件 A 但它会被包含守卫阻止，因此 B 的内容将首先被解析。另一方面，如果最终用户首先包含 B，那么编译器将首先看到 A 的内容。

因此，如果您保持原样，那么首先包含哪个文件实际上是随机的。如果你打破这个循环，你可以自己决定先包含哪个。

一旦你决定了，你可以修复关于不完整类型的编译器错误，方法是让你选择放在第一个的文件能够独立存在，然后让第二个使用第一个文件的定义。

当两个文件相互包含时，为什么我不能有一个内部结构？

Why can't I have an inner structure when two files include each other?

c

struct

compiler-errors

dependencies

circular-dependency