用于选择性分配结构字段的 C 习语

Question

假设我们有一个表示某个对象状态的结构，以及一个在该结构中设置值的函数。赋值的副作用很重要——例如，改变对象的状态会影响硬件——这就是为什么赋值是一个函数而不是简单地用“=”内联完成的原因。

typedef struct foo_s {
    int a;
    int b;
    int c;
} foo_t;

void foo_create (foo_id_t* id, ...);
void foo_set (foo_id_t id, foo_t* new_values);

创建之后，也许客户想要稍微改变他们的 foo，所以他们填充一个 foo_t 结构并调用 foo_set。问题是 C 中有哪些优雅的习语允许部分结构分配，更改字段的指定子集并将其余部分保持原样？

我想到的方法:

1)Read-modify-write:调用get，改变一些字段，调用set。需要 set 的实现来比较每个字段以检测实际变化。读写之间潜在的锁定问题。潜在的性能问题取决于用于 foo_t 的存储。

2) 访问函数:每个字段一组函数可以让您只调用您需要的那些函数。缺点包括单个功能的大量增加；锁定整个事务的问题；如果多个字段必须一起更改才能有意义，则很难协调顺序。

3) 字段位图:添加位图作为参数设置，或者嵌入到foo_t中，表示哪些字段有效。客户端代码设置适当的位，填写相应的字段，然后调用 set()。缺点包括手动维护每个字段的并行位定义；为客户做一点额外的工作。锁定和序列可以由集合实现处理。

4)偏移量列表:与(3)类似，但将偏移量的可变长度数组传递到已更改字段的 foo_t 中(offset_of() 派上用场)。 set() 的实现遍历列表，将偏移量与结构进行比较以了解更改了哪些字段。消除了 (3) 的手动重复，但需要传递数组(指针和长度)。强制客户端声明或 malloc() 这样的数组，这有点笨拙。

5) 属性列表:对象可以表示为对象属性名称列表(即枚举)，而不是结构中的字段。可以使用 foo_property_set (foo_id, foo_property, void* property_value, int property_len) 等函数设置各个属性；这种风格允许任意访问个别领域和 future 的扩展。当目标是同时更改多个字段时就会出现缺点——需要事务锁定；某些操作可能需要同时更改多个相关属性；并且对许多属性的重复函数调用会产生额外的开销。

您使用什么编码模式来处理这个问题？

Answer 1

访问器(accessor)宏怎么样？

#define SETFOO(fooptr, member, value)  ((fooptr)->member = (value))

这类似于方法 2)，除了你不增殖函数，你只有一个宏。无法帮助您解决锁定问题，您只需要提供功能在进行任何更改之前锁定和解锁。至于“如果多个字段必须一起更改才有意义，则协调顺序”，您不能以原子方式更改多个字段C无论如何。即使是整个结构赋值基本上也是一个 memcpy()。