Почему заголовочный файл Linux может объявить структуру, а затем использовать ее?

В языке C определение структуры данных должно быть включено, прежде чем ее можно будет использовать.

Да. Но указатель на структуру можно использовать и без определения структуры.

Стандарт C допускает объявление неполной структуры или объединения (6.7.2.1 Спецификаторы структуры и объединения).

Неполное объявление структуры/объединения состоит просто из имени структуры/объединения без определения какого-либо члена.

Неполная структура/объединение является неполным типом (6.2.5 Типы):

В различных точках единицы перевода тип объекта может быть неполным (недостаточно информации для определения размера объектов этого типа) или полным (имеющим достаточно информации).

Это означает, что:

Неполный тип можно использовать только в том случае, если размер объекта этого типа не требуется.

Т.е. указатель на неполный тип совершенно допустим (размер указателя всегда определен).

В следующем фрагменте показано использование неполного определения структуры:

struct incomplete_struct;         // an incomplete structure declaration
struct incomplete_struct *foo;    // a pointer to an incomplete structure definition
struct incomplete2 *bar;          // here we declare an incomplete structure and define a pointer to it

В стандарте также сказано (6.2.5 Типы):

Тип может быть неполным или полным на протяжении всей единицы перевода или может менять состояния в разных точках единицы перевода.

Состояние можно изменить, добавив полное объявление (определяющее размер объекта) перед его использованием. См. следующий пример

struct incomplete *foo;          // declaration of incomplete structure and definition of a pointer to it
struct incomplete                // complete declaration of the structure
{
    int   a;
    float b;
};
foo->a = 0;                      // assign fields
foo->b = 0.0;

В этом случае неполное определение структуры называется опережающим объявлением, и очень полезно создавать определения сложных структур или других объектов, которые ссылаются на объекты, которые еще не определены (или которые нам не нужно указывать в этом конкретном случае). единицу перевода, потому что они нам не нужны или потому что эти объекты могут меняться в разных системах и т. д.).

В качестве простого примера рассмотрим объявление двух структур, содержащих указатель на другую:

struct a               // complete type declaration for structure a
{
     struct b *foo;    // here we forward declare struct b and define a pointer to it
     ....              // other fields
};
struct b               // complete type declaration for structure b
{
     struct a *bar;
     ....              // other fields
};

Приведенный выше код, хотя и абсолютно правильный, не может считаться хорошей практикой, потому что, если объявления структуры 2 не очень близки, она будет очень плохо читабельна. Лично я, даже если это излишне, предпочитаю объявлять все в начале единицы перевода, чтобы было легче следить за потоком кода. То есть:

struct a;               // forward declaration for structure a
struct b;               // forward declaration for structure b

.....

struct a               // complete type declaration for structure a
{
     struct b *foo;    // here we forward declare struct b and define a pointer to it
     ....              // other fields
};

.....

struct b               // complete type declaration for structure b
{
     struct a *bar;
     ....              // other fields
};