有什么方法可以在C中实现函数重载吗?我正在看简单的函数要重载像
foo (int a)
foo (char b)
foo (float c , int d)
我认为没有直接的方法。我正在寻找解决方法(如果存在)。
有什么方法可以在C中实现函数重载吗?我正在看简单的函数要重载像
foo (int a)
foo (char b)
foo (float c , int d)
我认为没有直接的方法。我正在寻找解决方法(如果存在)。
Answers:
可能性很小:
是!
自问这个问题以来,由于C11中添加了关键字,因此标准C(无扩展名)已有效地获得了对函数重载(而不是运算符)的支持_Generic
。(自4.9版以来在GCC中受支持)
(重载并不是按照问题所示的方式真正地“内置”,但是实现类似功能的工作很简单。)
_Generic
与sizeof
和属于同一家族的编译时运算符_Alignof
。在标准第6.5.1.1节中进行了描述。它接受两个主要参数:一个表达式(在运行时不会评估)和一个看起来像switch
块的类型/表达式关联列表。_Generic
获取表达式的整体类型,然后对其进行“切换”以在列表中为其类型选择最终结果表达式:
_Generic(1, float: 2.0,
char *: "2",
int: 2,
default: get_two_object());
上面的表达式求值为2
-控制表达式的类型为int
,因此它选择与关联的表达式int
作为值。在运行时没有任何保留。(该default
子句是可选的:如果将其保留,并且类型不匹配,则会导致编译错误。)
这对函数重载有用的方式是可以由C预处理器插入它,并根据传递给控制宏的参数类型选择结果表达式。因此(来自C标准的示例):
#define cbrt(X) _Generic((X), \
long double: cbrtl, \
default: cbrt, \
float: cbrtf \
)(X)
该宏cbrt
通过将参数的类型分派给宏,选择适当的实现函数,然后将原始宏参数传递给该函数来实现重载操作。
因此,要实现您的原始示例,我们可以这样做:
foo_int (int a)
foo_char (char b)
foo_float_int (float c , int d)
#define foo(_1, ...) _Generic((_1), \
int: foo_int, \
char: foo_char, \
float: _Generic((FIRST(__VA_ARGS__,)), \
int: foo_float_int))(_1, __VA_ARGS__)
#define FIRST(A, ...) A
在这种情况下,我们可以default:
为第三种情况使用关联,但这并没有说明如何将原理扩展到多个参数。最终结果是您可以foo(...)
在代码中使用,而不必担心(uch [1])其参数的类型。
对于更复杂的情况,例如,函数重载了大量参数或改变数目,可以使用实用程序宏自动生成静态调度结构:
void print_ii(int a, int b) { printf("int, int\n"); }
void print_di(double a, int b) { printf("double, int\n"); }
void print_iii(int a, int b, int c) { printf("int, int, int\n"); }
void print_default(void) { printf("unknown arguments\n"); }
#define print(...) OVERLOAD(print, (__VA_ARGS__), \
(print_ii, (int, int)), \
(print_di, (double, int)), \
(print_iii, (int, int, int)) \
)
#define OVERLOAD_ARG_TYPES (int, double)
#define OVERLOAD_FUNCTIONS (print)
#include "activate-overloads.h"
int main(void) {
print(44, 47); // prints "int, int"
print(4.4, 47); // prints "double, int"
print(1, 2, 3); // prints "int, int, int"
print(""); // prints "unknown arguments"
}
(在此处实现)因此,您可以通过一些努力来减少样板的数量,使其看起来非常像具有本机支持重载的语言。
顺便说一句,已经有可能在C99中重载参数的数量(而不是类型)。
[1]请注意,C评估类型的方式可能会使您失望。这将选择foo_int
,如果你试图通过它字符文字,例如,你需要做手脚了一下,如果你希望你的过载,以支持字符串常量。总体来说还是很酷的。
如前所述,从某种意义上讲,C并不支持重载。解决该问题的常用习惯是使函数接受带标记的union。这由struct
参数实现,其中参数struct
本身由某种类型指示符组成,例如enum
,和union
,以及不同类型的值。例:
#include <stdio.h>
typedef enum {
T_INT,
T_FLOAT,
T_CHAR,
} my_type;
typedef struct {
my_type type;
union {
int a;
float b;
char c;
} my_union;
} my_struct;
void set_overload (my_struct *whatever)
{
switch (whatever->type)
{
case T_INT:
whatever->my_union.a = 1;
break;
case T_FLOAT:
whatever->my_union.b = 2.0;
break;
case T_CHAR:
whatever->my_union.c = '3';
}
}
void printf_overload (my_struct *whatever) {
switch (whatever->type)
{
case T_INT:
printf("%d\n", whatever->my_union.a);
break;
case T_FLOAT:
printf("%f\n", whatever->my_union.b);
break;
case T_CHAR:
printf("%c\n", whatever->my_union.c);
break;
}
}
int main (int argc, char* argv[])
{
my_struct s;
s.type=T_INT;
set_overload(&s);
printf_overload(&s);
s.type=T_FLOAT;
set_overload(&s);
printf_overload(&s);
s.type=T_CHAR;
set_overload(&s);
printf_overload(&s);
}
whatever
s转换不同的功能(set_int
,set_float
,等)。然后,“使用类型标记”变为“将类型名称添加到函数名称”。此答案中的版本涉及更多的键入,更多的运行时成本,更多的错误可能性,这些错误在编译时不会被捕获……我完全看不到以这种方式做事的任何优势!16个赞?
这是我发现的最清楚,最简洁的示例,它演示了C语言中的函数重载:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int addi(int a, int b) {
return a + b;
}
char *adds(char *a, char *b) {
char *res = malloc(strlen(a) + strlen(b) + 1);
strcpy(res, a);
strcat(res, b);
return res;
}
#define add(a, b) _Generic(a, int: addi, char*: adds)(a, b)
int main(void) {
int a = 1, b = 2;
printf("%d\n", add(a, b)); // 3
char *c = "hello ", *d = "world";
printf("%s\n", add(c, d)); // hello world
return 0;
}
如果您的编译器是gcc,并且您不介意每次添加新的重载就进行手工更新,则可以执行一些宏魔术操作并获得所需的调用方结果,这并不是那么好写...但是有可能
查看__builtin_types_compatible_p,然后使用它来定义执行以下操作的宏
#define foo(a) \
((__builtin_types_compatible_p(int, a)?foo(a):(__builtin_types_compatible_p(float, a)?foo(a):)
但是,讨厌,只是不要
编辑: C1X将获得对类型通用表达式的支持,它们看起来像这样:
#define cbrt(X) _Generic((X), long double: cbrtl, \
default: cbrt, \
float: cbrtf)(X)
是的,有点。
这里以示例为例:
void printA(int a){
printf("Hello world from printA : %d\n",a);
}
void printB(const char *buff){
printf("Hello world from printB : %s\n",buff);
}
#define Max_ITEMS() 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0
#define __VA_ARG_N(_1, _2, _3, _4, _5, _6, N, ...) N
#define _Num_ARGS_(...) __VA_ARG_N(__VA_ARGS__)
#define NUM_ARGS(...) (_Num_ARGS_(_0, ## __VA_ARGS__, Max_ITEMS()) - 1)
#define CHECK_ARGS_MAX_LIMIT(t) if(NUM_ARGS(args)>t)
#define CHECK_ARGS_MIN_LIMIT(t) if(NUM_ARGS(args)
#define print(x , args ...) \
CHECK_ARGS_MIN_LIMIT(1) printf("error");fflush(stdout); \
CHECK_ARGS_MAX_LIMIT(4) printf("error");fflush(stdout); \
({ \
if (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), int)) \
printA(x, ##args); \
else \
printB (x,##args); \
})
int main(int argc, char** argv) {
int a=0;
print(a);
print("hello");
return (EXIT_SUCCESS);
}
它将从printA和printB输出0和hello ..
以下方法类似于a2800276,但是添加了一些C99宏魔术:
// we need `size_t`
#include <stddef.h>
// argument types to accept
enum sum_arg_types { SUM_LONG, SUM_ULONG, SUM_DOUBLE };
// a structure to hold an argument
struct sum_arg
{
enum sum_arg_types type;
union
{
long as_long;
unsigned long as_ulong;
double as_double;
} value;
};
// determine an array's size
#define count(ARRAY) ((sizeof (ARRAY))/(sizeof *(ARRAY)))
// this is how our function will be called
#define sum(...) _sum(count(sum_args(__VA_ARGS__)), sum_args(__VA_ARGS__))
// create an array of `struct sum_arg`
#define sum_args(...) ((struct sum_arg []){ __VA_ARGS__ })
// create initializers for the arguments
#define sum_long(VALUE) { SUM_LONG, { .as_long = (VALUE) } }
#define sum_ulong(VALUE) { SUM_ULONG, { .as_ulong = (VALUE) } }
#define sum_double(VALUE) { SUM_DOUBLE, { .as_double = (VALUE) } }
// our polymorphic function
long double _sum(size_t count, struct sum_arg * args)
{
long double value = 0;
for(size_t i = 0; i < count; ++i)
{
switch(args[i].type)
{
case SUM_LONG:
value += args[i].value.as_long;
break;
case SUM_ULONG:
value += args[i].value.as_ulong;
break;
case SUM_DOUBLE:
value += args[i].value.as_double;
break;
}
}
return value;
}
// let's see if it works
#include <stdio.h>
int main()
{
unsigned long foo = -1;
long double value = sum(sum_long(42), sum_ulong(foo), sum_double(1e10));
printf("%Le\n", value);
return 0;
}
这可能根本没有帮助,但是如果您使用的是clang,则可以使用重载属性-即使编译为C时也可以使用
http://clang.llvm.org/docs/AttributeReference.html#overloadable
标头
extern void DecodeImageNow(CGImageRef image, CGContextRef usingContext) __attribute__((overloadable));
extern void DecodeImageNow(CGImageRef image) __attribute__((overloadable));
实作
void __attribute__((overloadable)) DecodeImageNow(CGImageRef image, CGContextRef usingContext { ... }
void __attribute__((overloadable)) DecodeImageNow(CGImageRef image) { ... }
通常,用于指示类型的疣会附加到名称之前或之前。在某些情况下,您可以使用宏,但是它取决于您要执行的操作。C中没有多态性,只有强制性。
可以使用宏完成简单的通用操作:
#define max(x,y) ((x)>(y)?(x):(y))
如果您的编译器支持typeof,则可以将更复杂的操作放入宏中。然后,您可以使用符号foo(x)来支持不同类型的相同操作,但不能在不同重载之间改变行为。如果您需要实际的功能而不是宏,则可以将类型粘贴到名称上,并使用第二个粘贴来访问它(我没有尝试过)。
Leushenko的答案确实很酷-仅此一个foo
例子:该示例无法使用GCC进行编译,后者会在foo(7)
,,遍历FIRST
宏和实际函数调用((_1, __VA_ARGS__)
,并保留一个多余的逗号)处失败,此外,如果要提供其他重载,我们会遇到麻烦例如foo(double)
。
因此,我决定进一步详细说明答案,包括允许void重载(foo(void)
–造成了很多麻烦……)。
现在的想法是:在不同的宏中定义多个泛型,然后根据参数数量选择正确的泛型!
基于此答案,参数数量非常容易:
#define foo(...) SELECT(__VA_ARGS__)(__VA_ARGS__)
#define SELECT(...) CONCAT(SELECT_, NARG(__VA_ARGS__))(__VA_ARGS__)
#define CONCAT(X, Y) CONCAT_(X, Y)
#define CONCAT_(X, Y) X ## Y
很好,我们解析为SELECT_1
或SELECT_2
(或更多参数,如果您需要/需要它们),因此我们只需要适当的定义即可:
#define SELECT_0() foo_void
#define SELECT_1(_1) _Generic ((_1), \
int: foo_int, \
char: foo_char, \
double: foo_double \
)
#define SELECT_2(_1, _2) _Generic((_1), \
double: _Generic((_2), \
int: foo_double_int \
) \
)
好的,我已经添加了void重载-但是,C标准实际上并未涵盖该重载,C标准不允许空的可变参数,即我们依赖编译器扩展!
最初,一个空的宏调用(foo()
)仍然会产生令牌,但会产生一个空的令牌。因此,即使在调用空宏时,计数宏实际上返回1而不是0。如果我们__VA_ARGS__
有条件地将逗号放在条件后面(取决于列表是否为空),我们可以“轻松地”消除此问题:
#define NARG(...) ARG4_(__VA_ARGS__ COMMA(__VA_ARGS__) 4, 3, 2, 1, 0)
这看起来很容易,但是COMMA
宏相当繁琐。幸运的是,该主题已被Jens Gustedt的博客涵盖(感谢Jens)。基本技巧是,如果不在函数宏后面加上括号,则不会对其进行扩展,有关更多说明,请查看Jens的博客...我们只需要对宏进行一些修改即可满足我们的需要(我将使用较短的名称以及简短的争论)。
#define ARGN(...) ARGN_(__VA_ARGS__)
#define ARGN_(_0, _1, _2, _3, N, ...) N
#define HAS_COMMA(...) ARGN(__VA_ARGS__, 1, 1, 1, 0)
#define SET_COMMA(...) ,
#define COMMA(...) SELECT_COMMA \
( \
HAS_COMMA(__VA_ARGS__), \
HAS_COMMA(__VA_ARGS__ ()), \
HAS_COMMA(SET_COMMA __VA_ARGS__), \
HAS_COMMA(SET_COMMA __VA_ARGS__ ()) \
)
#define SELECT_COMMA(_0, _1, _2, _3) SELECT_COMMA_(_0, _1, _2, _3)
#define SELECT_COMMA_(_0, _1, _2, _3) COMMA_ ## _0 ## _1 ## _2 ## _3
#define COMMA_0000 ,
#define COMMA_0001
#define COMMA_0010 ,
// ... (all others with comma)
#define COMMA_1111 ,
现在我们很好...
一个块中的完整代码:
/*
* demo.c
*
* Created on: 2017-09-14
* Author: sboehler
*/
#include <stdio.h>
void foo_void(void)
{
puts("void");
}
void foo_int(int c)
{
printf("int: %d\n", c);
}
void foo_char(char c)
{
printf("char: %c\n", c);
}
void foo_double(double c)
{
printf("double: %.2f\n", c);
}
void foo_double_int(double c, int d)
{
printf("double: %.2f, int: %d\n", c, d);
}
#define foo(...) SELECT(__VA_ARGS__)(__VA_ARGS__)
#define SELECT(...) CONCAT(SELECT_, NARG(__VA_ARGS__))(__VA_ARGS__)
#define CONCAT(X, Y) CONCAT_(X, Y)
#define CONCAT_(X, Y) X ## Y
#define SELECT_0() foo_void
#define SELECT_1(_1) _Generic ((_1), \
int: foo_int, \
char: foo_char, \
double: foo_double \
)
#define SELECT_2(_1, _2) _Generic((_1), \
double: _Generic((_2), \
int: foo_double_int \
) \
)
#define ARGN(...) ARGN_(__VA_ARGS__)
#define ARGN_(_0, _1, _2, N, ...) N
#define NARG(...) ARGN(__VA_ARGS__ COMMA(__VA_ARGS__) 3, 2, 1, 0)
#define HAS_COMMA(...) ARGN(__VA_ARGS__, 1, 1, 0)
#define SET_COMMA(...) ,
#define COMMA(...) SELECT_COMMA \
( \
HAS_COMMA(__VA_ARGS__), \
HAS_COMMA(__VA_ARGS__ ()), \
HAS_COMMA(SET_COMMA __VA_ARGS__), \
HAS_COMMA(SET_COMMA __VA_ARGS__ ()) \
)
#define SELECT_COMMA(_0, _1, _2, _3) SELECT_COMMA_(_0, _1, _2, _3)
#define SELECT_COMMA_(_0, _1, _2, _3) COMMA_ ## _0 ## _1 ## _2 ## _3
#define COMMA_0000 ,
#define COMMA_0001
#define COMMA_0010 ,
#define COMMA_0011 ,
#define COMMA_0100 ,
#define COMMA_0101 ,
#define COMMA_0110 ,
#define COMMA_0111 ,
#define COMMA_1000 ,
#define COMMA_1001 ,
#define COMMA_1010 ,
#define COMMA_1011 ,
#define COMMA_1100 ,
#define COMMA_1101 ,
#define COMMA_1110 ,
#define COMMA_1111 ,
int main(int argc, char** argv)
{
foo();
foo(7);
foo(10.12);
foo(12.10, 7);
foo((char)'s');
return 0;
}
尝试声明这些函数,就extern "C++"
好像您的编译器支持此功能一样,http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/s6y4zxec(VS.80).aspx
#include <stdio.h>
#include<stdarg.h>
int fun(int a, ...);
int main(int argc, char *argv[]){
fun(1,10);
fun(2,"cquestionbank");
return 0;
}
int fun(int a, ...){
va_list vl;
va_start(vl,a);
if(a==1)
printf("%d",va_arg(vl,int));
else
printf("\n%s",va_arg(vl,char *));
}