C语言的泛型模板

2023-06-11 14:36| 来源: 网络整理| 查看: 265

一、通过宏定义的方式实现

#include #define Pair(T1, T2, ...) Pair$_##T1##_$$_##T2##_$##__VA_ARGS__ #define Pair_Def(T1, T2) \ typedef struct Pair(T1, T2) Pair(T1, T2); \ struct Pair(T1, T2) { \ T1 first; \ T2 second; \ } typedef const char* Str; Pair_Def(int, char); Pair_Def(Str, float); int main() { // Pair(int, char)模仿C++的Pair写法 // 该宏将被扩展为Pair$_int_$$_char_$ Pair(int, char) p1; Pair(Str, float) p2; p1.first = 123; p1.second = 'a'; p2.first = "pi"; p2.second = 3.14f; printf("p1: %d, %c\n", p1.first, p1.second); printf("p2: %s, %f\n", p2.first, p2.second); return 0; }

二、通过_Generic关键字来实现

_Generic 是 C 语言中的一个关键字,用于声明泛型宏。泛型宏允许根据参数类型生成不同的代码。_Generic 关键字用于声明一个关联到类型的标识符列表。当宏被扩展时,标识符会被替换为与实际参数类型相对应的代码。

#define _Generic(type_var, generic_list) code // generic_list 的格式为: // type : code // type : code // ... ,我们可以实现一个泛型的 min 函数,返回两个值中的最小值: c #define min(a, b) _Generic((a), \ int : min_int, \ float : min_float, \ double : min_double \ )(a, b) int min_int(int a, int b) { return a < b ? a : b; } float min_float(float a, float b) { return a < b ? a : b; } double min_double(double a, double b) { return a < b ? a : b; } int main() { int a = 1; int b = 2; printf("%d\n", min(a, b)); // 1 float c = 1.1; float d = 2.2; printf("%f\n", min(c, d));

使用 _Generic 关键字定义的泛型宏,其参数类型是可以不同的。当参数类型不同时,会选择与第一个参数相匹配的 case 语句。例如,我们可以这样定义 swap 泛型宏:

#define swap(a, b) _Generic((a), \ int : swap_int, \ float : swap_float, \ default : swap_double \ )(a, b) void swap_int(int *a, int *b) { /* ... */ } void swap_float(float *a, float *b) { /* ... */ } void swap_double(double *a, double *b) { /* ... */ }

在这个定义中,如果 a 是 int 类型,那么选择 swap_int,如果 a 是 float 类型,那么选择 swap_float,否则选择 swap_double。所以我们可以这样调用:

int a = 1; double b = 1.1; swap(a, b); // 调用 swap_int(a, b) float c = 1.1; int d = 1; swap(c, d); // 调用 swap_float(c, d)

因为第一个参数 a 是 int,所以选择 swap_int,而第一个参数 c 是 float,所以选择 swap_float。所以 _Generic 泛型宏可以支持参数类型不同的情况,它会根据第一个参数的类型来选择对应的实现。这为 C 语言带来更强大的泛型编程能力

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