C语言中实现模板函数小结

2023-09-26 07:13| 来源: 网络整理| 查看: 265

如果要写个函数支持多种数据类型，首先想到的就是C++的模板了，但是有时候只能用C语言，比如在linux内核开发中，为了减少代码量，或者是某面试官的要求… 考虑了一阵子后，就想到了qsort上.qsort的函数原型：void qsort( void *base, size_t num, size_t width, int (__cdecl *compare )(const void *elem1, const void *elem2 ) ); 快排时，只要自己实现相应数据类型的比较函数cmpare就可以了.如果比较int型时,一个典型的compare函数如下：

int cmp(const void *a,const void *b){ return *((int *)a)-*((int *)b); }

那么,就是说可以利用void *. void *意指未指定类型，也可以理解为任意类型。其他类型的指针可以直接赋值给void *变量，但是void *变量需要强制类型转换为其它指针类型。这个相信大家都知道。那么下面以一个简单的题目为例，来探讨如何在C语言中实现模板函数。方法1：利用void *. 在看下面的源程序之前，需要了解几点。首先，在32位平台上，任何类型的指针所占的字节都是4个字节，因为32位机器虚拟内存一般为4G，即2的32次方，只要32位即4个字节就可以足够寻址，sizeof(void *)=4；其次，虽然各种不同类型的指针所占的空间都为4个字节，但是不同类型的指针所指的空间的字节数却不同(这一点尤为重要，下面的程序我在开始没有调通就因为这点意识不强)。所以，如果你将一个指针强制转换为另一个类型的指针，指针本身所占的字节是不变的，但是，如果对这个指针进行运算，比如 *p,p++,p-=1等一般都是不同的。再次，函数指针应该了解下，这里不多说。最后，因为Sandy跟我说，C++开始的时候模板的实现其实就是利用宏替换，在编译的时候确定类型。所以，为了方便，类型也用了预编译指令#define。

#include "stdio.h" #include "stdlib.h" //typedef int T; //或者下面的也可以. #define T int int cmp(const void *a,const void *b){ return *((T *)a)-*((T *)b); } /* //这个FindMin是Sandy写的.felix021也写了个,差不多的就不贴出来的. void FindMin(const void *arr,int arr_size,int arrmembersize,int *index, int (*cmp)(const void *,const void *b)){ int i; *index=0; char *p=(char *)arr; char *tmp=p; for (i=1;i0){ tmp=p; } p+=arrmembersize; } (*index)=((int)(tmp-arr))/arrmembersize; } */ int FindMin(const void *arr,int arr_size,int arrmembersize,int (*cmp)(const void *,const void *)){ char *p=(char *)arr; //可以把指针看作是char *,如果转换为int *,那下面的位移就不正确了. int index=0; int i; for (i=1;i index=i; } } return index; } int main(){ int arr[]={2,1,1,2,3,4,5,0,2,3,1,3}; //int *result; int result;//result保存的是最小值索引. result=FindMin(arr,12,sizeof(arr[0]),cmp); printf("%d,%d ",result,arr[result]); system("PAUSE"); return 0; }

方法2：利用宏。在编译的时候确定类型。查阅资料的时候，很多都说这种方法比较好，方便调试，也很直观，虽然很啰嗦。

#include #ifndef _INT_ #define _INT_ #endif int cmp(const void *a,const void *b){ #ifdef _INT_ return (*(int *)a-*(int *)b); #elif _FLOAT_ return (fabs(*(float *)a-*(float *)b);1e-6)?-1:1; #elif _DOUBLE_ return (fabs(*(double *a)-*(double *)b);1e-9)?-1:1; #endif } #ifdef _INT_ void FindMin(int *arr,int arr_size,int *result,int cmp(const void *a,const void *b)) #elif _FLOAT_ void FindMin(float *arr,int arr_size,float *result,int cmp(const void *a,const void *b)) #elif _DOUBLE_ void FindMin(double *arr,int arr_size,double *result,int cmp(const void *a,const void *b)) #endif { int i; *result=arr[0]; for(i=1;i int arr1[]={1,2,4,2,1,7}; int result; FindMin(arr1,6,&result,cmp); printf("%d ",result); return 0; }

方法3：在findmin中，不用强制类型转换为char *，直接利用memcpy内存拷贝过去，这时，还可以在参数列表中保存结果，而不是索引。此方法由CSDN上的ltc_mouse提供。

#include "stdio.h" #include "stdlib.h" #include "string.h" void FindMin(void *arr,int arr_size,int arrmembersize,void * result, int (*fpCmp)(const void *,const void *b)){ int i; unsigned char *pSrc = (unsigned char *)arr; unsigned char *pRes = (unsigned char *)result; memcpy( (void *)pRes, (const void *)pSrc, arrmembersize ); for (i=1;i memcpy( (void *)pRes, (const void *)pSrc, arrmembersize ); } } } int cmp_int(const void *a, const void *b) { return ( *(int *)a - *(int *)b ); } int cmp_double(const void *a, const void *b) { return ( (fabs(*(double *)a < *(double *)b ));1e-9) ? -1 : 1; //这个可能要调整下 } int main() { int iArr[]={1,3,5,-1,3,4,7}; double fArr[]={-3.2, 2.3, 7.8, -9.3, 4.7, 10.5}; int iMin; double fMin; FindMin( (void *)iArr, sizeof(iArr)/sizeof(iArr[0]), sizeof(iArr[0]), (void *)&iMin, cmp_int ); FindMin( (void *)fArr, sizeof(fArr)/sizeof(fArr[0]), sizeof(fArr[0]), (void *)&fMin, cmp_double); printf("Min of iArr is %d ", iMin); printf("Min of fArr is %lf ", fMin); return 0; }

参考资料： 1.CSDN上的讨论帖. 2.在C中实现函数模板的方法.

后记：感谢所有帮助解决这个问题了朋友！这问题纠结了我两天，通过这个感觉对指针的理解又多了一点。 CSDN上的hikaliv建议看下va_list,va_args等看下可变参数如何读取,顺便理解了下，其实之前Sandy跟我说过，只是一直没看，现在看了感觉收获蛮大。Felix021说我的代码风格不好，开始不明白，不过等他和Sandy写出来他们写的FindMin后，就明白了，我的代码太晦涩了，还是写个自己看的，别人看了看不出大概，真的多注意了。虽然，在C语言中实现模板不是不可能，但是我还是倾向于用模板，C++我了解的太少了。

http://www.boluor.com/summary-about-template-function-under-c.html

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