C中是否有C语言模板的等价物？

Question

在我写的代码中我需要foo(int, char*)和foo(int, int)功能.

如果我用C++编写代码,我会使用模板.C有什么等价物吗？或者我应该使用void指针？怎么样？

Answer 1

我认为C中最接近模板的是一些丑陋的宏代码.例如,要定义一个返回其参数两倍的简单函数:

#define MAKE_DOUBLER(T)  \
    T doubler_##T(T x) { \
        return 2 * x;    \
    }

MAKE_DOUBLER(int)
MAKE_DOUBLER(float)

请注意,由于C没有函数重载,你必须使用函数的名称来玩耍(上面的两个doubler_int和doubler_float,并且你必须以这种方式调用它们).

printf("%d\n", doubler_int(5));
printf("%f\n", doubler_float(12.3));

Answer 2

你不能这样做.
在C中没有重载,一个函数,一个名称,您需要使用支持所有需求的类型,例如(void*)

无论是那个还是一个foo_int(int,int)和一个foo_char(int, char*)

Answer 3

就在这里.您可以在C11中使用type-generic表达式:

#include <stdio.h>

void foo_char_ptr(int a, char *b) {
  printf("Called int, char*.\n");
}

void foo_int(int a, int b) {
  printf("Called int, int.\n");
}

#define foo(a, b) _Generic((b), char*: foo_char_ptr, int: foo_int)(a, b)

int main() {
  foo(1, 1);
  foo(1, "foo");
}

// Output:
// Called int, int.
// Called int, char*.

Answer 4

其他人讨论了c在超载方面的内在局限性.但请注意,如果您可以推断出需要哪种情况,您可以使用varargs:

#include <stdarg.h>
foo(int, ...);

如果你不能推断它,你可以传递一个额外的参数:

foo(int, char *spec, ...);

where spec告诉函数在后续参数中期望什么.像功能printf和scanf家庭一样.实际上,您可能会发现重复使用printf/scanf约定来指定类型很方便,从而使用户不必使用其他迷你语言.

Answer 5

除了 void*，您还可以使用联合来保存您需要的任何类型的数据：

typedef struct {
    int type;
    union {
        char* char_ptr;
        int int_val;
        // etc...
    };
} foo_data;

void foo(foo_data data)
{
    switch (data.type) {
        case 0:
            printf("%s\n", data.char_ptr);
            break;
        case 1:
            printf("%i\n", data.int_val);
            break;
    }
}

void main()
{
    foo_data data;

    data.type = 0; data.char_ptr = "hello";
    foo(data);
    data.type = 1; data.int_val  = 12;
    foo(data);
}

当然，您应该为类型值创建常量。

Answer 6

可以使用模板头实现模板。

让foo.h像这样：

#ifndef PREFIX
    #define PREFIX
#endif
#define CCAT2(x, y) x ## y
#define CCAT(x, y) CCAT2(x, y)
#define FN(x) CCAT(PREFIX, x)

#ifndef T
    #error Template argument missing.
#endif

void FN(foo)(int x, T t)
{
    // Whatever.
}


#undef T
#undef PREFIX
#undef CCAT2
#undef CCAT
#undef FN

要使用它，您可以执行以下操作：

#define T char*
#define PREFIX pchar_
#include "foo.h"

#define T int
#define PREFIX int_
#include "foo.h"

现在您拥有了pchar_foo()并且int_foo()可以使用。

这样做的好处是，如果存在构建问题，则可以在模板标头中获得行号，而不是仅在编译器中说宏错误，并且在某些IDE中代码完成也可以。

的PREFIX，在CCAT与FN宏是很常见的，所以我提取其定义成一个单独的头，和它们的undefinition到另一个。

我使用此模式实现了STL的部分乐趣，并在我的一些C项目中使用了它。