構造体の継承？再定義？

質問

タイトルをどう書いてよいか分からなかったので
あいまいなタイトルになってしまって申し訳ないです。
見て頂き有難う御座います。

どちらかと言えばCプログラミングのノウハウについて質問です。

ある構造体定義があります。
typedef struct _A{
int a;
int b;
}A;

これを以下のように定義し直し、ユーザには
Bの名前で公開させたいと考えています。
typedef A B;

なぜかと言うと、Aはハード寄りの定義の為、
ハードの定義名を意識させない為にBの名前にした方が分かりやすいと
考えた為です。

このような実装により、分かりやすくなりますでしょうか？
また、他に理想的な実装方法はありますでしょうか？

よろしくお願い致します。

回答No.2

麻野 なぎ（@AsanoNagi）

No.1 です。

今後ハードウエアの変更が予想されるのであれば、typedef のような直接の割り当ては危険です。

それこそ、理想は、論理的な層での関数を準備して、その関数の定義以外の場所では、Ａ の存在を見えなくすることです。
そうすれば、ＬＥＤの色数が増えても、それまでのプログラムは変更しなくてすみます。
たとえば、ハードウエアの機能が加わることで、物理的な割り当ての順序は簡単に変わってしまいますから。

オーバーヘッドの関係で関数をかぶせられない場合でも、型名をいじるのではなく、適切な変数名と、その後で、必要があれば、ポートの変換をしたほうがいいでしょう。
そうすれば、データ定義の段階で、（見えるにしても）どのポートにＬＥＤが割あたっているのかわかります。

単純にＬＥＤを制御するのなら、

struct port
{
unsigned b0: 1;
unsigned b1: 1;
unsigned b2: 2;
};

に対して、
struct port LED_No1 = (ポートアドレスの割り当てなど）
という定義で、
LED_No1.b0 = 0; で赤くなったり、
LED_No1.b1 = 1; で緑になったり
とかですね。

さらにわかりやすくすのであれば、

#define RED b0
#defien GREEN b1
#define ON 0
#define OFF 1
で、
LED_No1.RED = ON;
LED_No.1.GREEN = OFF;
など。

お礼

なるほどとても参考になりました。
オーバーヘッドはそれ程制限が厳しいわけではないので
教えて頂いたイメージで関数をかぶせて実装してみたいと思います。
丁寧に説明して頂きありがとうございました。
質問の締め切りはもう少し時間をあけてから行いたいと思います。

回答No.1

麻野 なぎ（@AsanoNagi）

ただ単に、ハードよりの名前を意識させないために、名前を変えるというのは、あまり意味がない気がします。

逆に懸念されるべき事が。
ハードよりの名前と、よりわかりやすい名前というのが考えられるということは、ハードウエアの要素（例えば、具体的なポート番号）と、ユーザーインターフェースの要素（例えば、ＬＥＤの色など）という考え方があるということだと思います。
そして、今は、たまたま、それらが、特定の構造体を通じて密接に関わっているということになります。

ケース１：今後ハードウエアの変更などが考えらる場合
このとき、ハードウエアの要素と、ユーザーインターフェースの要素の関係が壊れる可能性があります。この場合、構造体はどちらの要素に併せて変更すべきなのでしょうか？
ハードウエアの構成に併せて変更したとして、ＬＥＤの色とアンマッチになるかも知れません。
しかも、プログラムの中では、別の名前の構造体を経由して、「正しい色」を制御しているとしたら、なぜ、目的の色が制御できないのか、判断に困るかも知れません。

ケース２：今後ハードウエアの変更などが「絶対に」ない場合
この場合、はじめから、Ａを定義せずに、Ｂを使うというのも方法だと思います。

一般的にいえば、ユーザーから、ハードウエアを隠す場兄は、ユーザーインターフェースの層と、ハードウエアの層を分離することが考えられます。
ただ、少なからず、オーバーヘッドが発生するので、それとのかねあいになりますが。

例えば、ハードウエアのポートがあって、それに、ＬＥＤがつながっているとすれば、ユーザー側には、LED を制御するための関数だけを提供します。
具体的な、ハードウエアへのアクセスはその関数の中だけで行うわけです。
そうすれば、ハードウエアの変更があっても、プログラムの変更は最低限ですみます。
構造体などのデータに直接アクセスする場合でも、今回の例では、ハードウエア側には、構造体のＡを、ユーザー側には、構造体Ｂを別々に定義します。（内容は同じになりますが）

そして、プログラムからは、
１）構造体Ｂのデータにアクセスして、設定を行う
２）構造体Ｂをもとに、ハードウエアを制御するための関数を準備して、それを呼び出してもらう。今回の例では、構造体Ｂから構造体Ａへの単純な代入になりますが。
のようにします。
※設定値を読み出す必要があれば、逆の手順になります。

これは、ユーザー側の目的（ＬＥＤを点灯させるなど）と、ハードウエアの働き（特定のポートを ON/OFF するなど）を分離するということでもあります。

Ｃ＋＋などで、「オブジェクト指向」をすると、このあたりが、もっとスマートに記述できるようになりますが。

補足

とても丁寧な回答ありがとうございました。
質問文の中で１点訂正なのですが、構造体Aの定義は
自担当コードではなく、includeしているハードウェア側の定義です。そして、例えばLEDだとした場合、今後色数が増える可能性があります。
やはりtypedefA B;が無難なやり方ですかね。