有什么方法可以将结构类型传递给 c 函数

Question

我有一些具有多个功能非常相似的代码，用于根据结构中一个字段的内容在列表中查找项目。函数之间的唯一区别是发生查找的结构的类型。如果我可以传入类型，我可以删除所有代码重复。

我还注意到这些函数中也发生了一些互斥锁，所以我想我可以不理会它们......

Answer 1

如果您确保该字段被放置在每个此类结构中的相同位置，您可以简单地转换一个指针来获取该字段。这种技术用于许多低级系统库，例如BSD 套接字。

struct person {
  int index;
};

struct clown {
  int index;
  char *hat;
};

/* we're not going to define a firetruck here */
struct firetruck;


struct fireman {
  int index;
  struct firetruck *truck;
};

int getindexof(struct person *who)
{
  return who->index;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
  struct fireman sam;
  /* somehow sam gets initialised */
  sam.index = 5;

  int index = getindexof((struct person *) &sam);
  printf("Sam's index is %d\n", index);

  return 0;
}

这样做会失去类型安全性，但这是一种很有价值的技术。

[我现在已经实际测试了上面的代码并修复了各种小错误。有了编译器就容易多了。 ]

Answer 2

由于结构只不过是预定义的内存块，因此您可以这样做。您可以将 void * 传递给结构，并传递一个整数或其他东西来定义类型。

从那里开始，最安全的做法是在访问数据之前将 void * 重铸为适当类型的指针。

您需要非常非常小心，因为当您转换为 void * 时会失去类型安全性，并且在执行此类操作时可能会遇到难以调试的运行时错误。

Answer 3

我认为您应该查看 C 标准函数 qsort() 和 bsearch() 以获得灵感。这些是对数组进行排序和在预排序数组中搜索数据的通用代码。它们适用于任何类型的数据结构 - 但您将指针传递给进行比较的辅助函数。辅助函数知道结构的细节，因此可以正确进行比较。

事实上，由于您想要进行搜索，可能只需要 bsearch()，但如果您正在动态构建数据结构，您可能会决定您需要与排序列表不同的结构. （您可以使用排序列表——与堆相比，它只会减慢速度。但是，您需要一个通用的 heap_search() 函数和一个 heap_insert() 函数才能正确完成这项工作，并且此类函数在 C 中未标准化。搜索网络显示此类函数存在 - 不是那个名称；只是不要尝试“c heap search”，因为它假定您的意思是“廉价搜索”并且您会得到大量垃圾！）

Answer 4

如果您测试的 ID 字段是所有结构共享的公共初始字段序列的一部分，则使用联合可以保证访问将起作用：

#include <stdio.h>

typedef struct
{
    int id;
    int junk1;
} Foo;

typedef struct
{
    int id;
    long junk2;
} Bar;

typedef union
{
    struct
    {
        int id;
    } common;

    Foo foo;
    Bar bar;
} U;

int matches(const U *candidate, int wanted)
{
    return candidate->common.id == wanted;
}

int main(void)
{
    Foo f = { 23, 0 };
    Bar b = { 42, 0 };

    U fu;
    U bu;

    fu.foo = f;
    bu.bar = b;

    puts(matches(&fu, 23) ? "true" : "false");
    puts(matches(&bu, 42) ? "true" : "false");

    return 0;
}

如果您不走运，并且该字段出现在各种结构中的不同偏移量处，您可以在函数中添加偏移量参数。然后，offsetof 和一个包装宏模拟 OP 的要求——在调用站点传递结构的类型：

#include <stddef.h>
#include <stdio.h>

typedef struct
{
    int id;
    int junk1;
} Foo;

typedef struct
{
    int junk2;
    int id;
} Bar;

int matches(const void* candidate, size_t idOffset, int wanted)
{
    return *(int*)((const unsigned char*)candidate + idOffset) == wanted;
}

#define MATCHES(type, candidate, wanted) matches(candidate, offsetof(type, id), wanted)

int main(void)
{
    Foo f = { 23, 0 };
    Bar b = { 0, 42 };
    puts(MATCHES(Foo, &f, 23) ? "true" : "false");
    puts(MATCHES(Bar, &b, 42) ? "true" : "false");

    return 0;
}

Answer 5

这样做的一种方法是将类型字段作为结构的第一个字节。您的接收函数查看此字节，然后根据它发现的内容将指针转换为正确的类型。另一种方法是将类型信息作为单独的参数传递给需要它的每个函数。

Answer 6

您可以使用参数化宏来执行此操作，但大多数编码策略会对此表示不满。

#include 
#define getfield(s, name) ((s).name)

typedef struct{
  int x;
}Bob;

typedef struct{
  int y;
}Fred;

int main(int argc, char**argv){
    Bob b;
    b.x=6;

    Fred f;
    f.y=7;

    printf("%d, %d\n", getfield(b, x), getfield(f, y));
}

Answer 7

简短的回答：不。但是，您可以为此创建自己的方法，即提供有关如何创建此类结构的规范。但是，这通常不是必需的，也不值得付出努力；只是通过引用。 (callFuncWithInputThenOutput(input, &struct.output);)

Answer 8

我对 c 有点生疏，但尝试使用 void* 指针作为函数参数中的变量类型。然后将结构的地址传递给函数，然后按照您的方式使用它。

void foo(void* obj);

void main()
{
  struct bla obj;
  ...
  foo(&obj);
  ...
}

void foo(void* obj)
{
  printf(obj -> x, "%s")
}