c - 在 C 中存储和使用类型信息

Question

我来自 Java，我正在尝试在 C 中实现双向链表作为练习。我想做一些类似于 Java 泛型的事情，我将一个指针类型传递给列表初始化，这个指针类型将用于转换列表 void 指针，但我不确定这是否可能？

我正在寻找的是可以存储在列表结构中并用于将 *data 从节点转换为正确类型的东西。我正在考虑使用双指针，但后来我需要将其声明为空指针，我会遇到同样的问题。

typedef struct node {
    void *data;
    struct node *next;
    struct node *previous;
} node;

typedef struct list {
    node *head;
    node *tail;
   //??? is there any way to store the data type of *data? 
} list;

Answer 1

通常，使用如下所示的特定函数。

void    List_Put_int(list *L, int *i);
void    List_Put_double(list *L, double *d);
int *   List_Get_int(list *L);
double *List_Get_double(list *L);

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对于初学者来说不太容易的方法是使用_Generic。 C11 提供 _Generic，它允许在编译时根据类型根据需要控制代码。

下面提供了保存/获取 3 种类型指针的基本代码。宏需要为每个新类型扩展。 _Generic 不允许列出可能相同的 2 种类型，例如 unsigned * 和 size_t *。所以有局限性。

type_id(X) 宏为 3 种类型创建枚举，可用于检查运行时问题，如 LIST_POP(L, &d);下面。

typedef struct node {
  void *data;
  int type;
} node;

typedef struct list {
  node *head;
  node *tail;
} list;

node node_var;
void List_Push(list *l, void *p, int type) {
  // tbd code - simplistic use of global for illustration only
  node_var.data = p;
  node_var.type = type;
}

void *List_Pop(list *l, int type) {
  // tbd code
  assert(node_var.type == type);
  return node_var.data;
}

#define cast(X,ptr) _Generic((X), \
  double *: (double *) (ptr), \
  unsigned *: (unsigned *) (ptr), \
  int *: (int *) (ptr) \
  )

#define type_id(X) _Generic((X), \
  double *: 1, \
  unsigned *: 2, \
  int *: 3 \
  )

#define LIST_PUSH(L, data)  { List_Push((L),(data), type_id(data)); }
#define LIST_POP(L, dataptr) (*(dataptr)=cast(*dataptr, List_Pop((L), type_id(*dataptr))) )

使用示例和输出

int main() {
  list *L = 0; // tbd initialization
  int i = 42;
  printf("%p %d\n", (void*) &i, i);
  LIST_PUSH(L, &i);
  int *j;
  LIST_POP(L, &j);
  printf("%p %d\n", (void*) j, *j);
  double *d;
  LIST_POP(L, &d);
}

42
42
assertion error