c - C中的多态性

Question

我正在编写一个 C 程序，我在其中定义了两种类型:

typedef struct {

    uint8_t array[32];
    /* struct A's members */
    ...

} A;

typedef struct {

    uint8_t array[32];
    /* struct B's members, different from A's */
    ...

} B;

现在我想构建一个能够管理两种类型的数据结构，而不必为类型 A 和类型 B 编写一个，假设两者都有一个 uint8_t [32] 作为它们的第一个成员。

我阅读了如何在 C 中实现一种多态性 here我还读了here结构成员的顺序保证由编译器按照程序员编写的顺序保存。

我想到了下面的想法，如果我定义下面的结构呢:

typedef struct {
    uint8_t array[32];
} Element;

并定义一个只处理元素类型数据的数据结构？这样做是否安全:

void f(Element * e){
    int i;
    for(i = 0; i < 32; i++) do_something(e->array[i]);
}

...

A a;
B b;
...
f(((Element *)&a));
...
f(((Element *)&b));

乍一看不干净，但我想知道是否有任何保证它不会破裂？

Answer 1

如果 array 始终是您的结构中的第一个，您可以简单地通过转换指针来访问它。不需要结构 Element。您的数据结构可以存储空指针。

typedef struct {
    char array[32];
} A;

typedef struct {
    void* elements;
    size_t elementSize;
    size_t num;
} Vector;

char* getArrayPtr(Vector* v, int i) {
    return (char*)(v->elements) + v->elementSize*i;
}

int main()
{
    A* pa = malloc(10*sizeof(A));
    pa[3].array[0] = 's';
    Vector v;
    v.elements = pa;
    v.num = 10;
    v.elementSize = sizeof(A);
    printf("%s\n", getArrayPtr(&v, 3));
}