c - 在 C 中强制无序结构字段

Question

我正致力于将面向对象语言转换为 C 语言以优化 puproses，但我遇到了设计问题。

考虑为转换器提供以下伪语言类:

class C {
    int a;
    double b;
    int c;

    constructor C(int value) {
        this.a = value;
        this.b = this.a / 10.0;
        this.c = 0;
    }

    void say() {
        print(this.b);
    }
}

直截了当，我们可以用 C 语言将此类表示为这样的结构(跳过错误检查):

typedef struct {
    int a;
    double b;
    int c;
} _class_C;

_class_C* _ctor_C(int value) {
    this = malloc(sizeof(_class_C));

    this->a = value;
    this->b = this->a / 10.0;
    this->c = 0;

    return this;
}

void _method_C_say(_class_C *this) {
    printf("%.2f", this->b);
}

void _dtor_C(_class_C *this) {
    free(this);
}

此解决方案受到 C 编译器绑定(bind)的 promise 的影响 — 不要添加、删除或更改结构中字段的顺序。因此，尽管未使用 a 和 c 字段，但它们会使代码膨胀。

如何实现“无序字段”行为？如果我只有一个静态C，它可以写成如下:

int _staticfield_C_a;
double _staticfield_C_b;
int _staticfield_C_c;

void _ctor_C(int value) {
    _staticfield_C_a = value;
    _staticfield_C_b = _staticfield_C_a / 10.0;
    _staticfield_C_c = 0;
}

void _staticmethod_C_say() {
    printf("%.2f", _staticfield_C_b);
}

所以编译器可以优化多余的或未使用的字段直到唯一的 _staticfield_C_b，但是当 C 可以动态实例化时，我应该使用什么解决方案，我不这样做介意字段的顺序、内存布局和代码的人类可读性吗？

更新: 应该注意的是，我并不是要强制编译器对结构施展魔法，我想要一些替换它们的行为类似于具有无序字段的结构 — 与我在静态示例中提供的非常相似，无论可读性级别如何。

更新:评论中有一种流行的观点认为我的问题与转换器本身的设计有关，比如我是否为其选择了错误的范例或语言。 Converter 本身是用 Python 编写的，它获取通用面向对象程序的源代码，对其进行处理并输出等效的 C 代码进行编译，因此您可以将其视为跨语言编译器。我很高兴向我解释我应该在哪里以及如何使用结构，但在这种情况下，我需要一些魔法帮助来简化优化:)

Answer 1

听起来您正在尝试让编译器(或链接器——您提到的“删除未使用的对象”优化实际上是在那里完成的)自动为您检测未使用的结构字段。不能，因为不可能。这是全局优化——您需要知道宇宙中任何地方都没有引用给定字段的代码。但是，如果代码将来会动态绑定(bind)到引用该字段的内容(代码不是当前链接的一部分)怎么办？编译具有相同 header 的库怎么样？鉴于编译器不知道将如何使用该结构，它应该将结构设计成多大？

如果你想做这个优化，恐怕你得自己做。 C 语言没有可用的工具。