c - C 中具有运行时数据类型的通用队列

Question

我想创建一个链表，它可以在运行时接受任何数据类型并显示该列表。问题是不同数据类型的显示功能和内存管理发生了变化。所以我不知道该怎么做。代码示例将不胜感激。

编辑:缩小问题范围。这是队列结构(使用链表)

struct node         
{
    void *data; 
    struct node *link; 
};

struct queue
{
    struct node *front; 
    struct node *rear;  
};          

现在添加新元素和显示的调用函数如下:

int main()
{
    struct queue* q;
    void *a;
    char ch;
    printf("do you want to add an element?(y/n)\n");
    scanf("%c",&ch);
    while(ch!=n)
    {
        printf("Enter the element\n");
        scanf("%p",a);
        enqueue(q,a);
        display(q);
    }
    return 0;
}

以下是我的入队函数定义:

void enqueue(struct queue* queue,void* item)
{
    if(queue->logical_length==queue->cnt_max)
    {
        printf("Queue is full\n");
        return;
    }
    else
    {
        struct node*temp;
        temp=(struct node*)malloc(sizeof(struct node));
        temp->data=malloc(queue->data_size);
        temp->link=NULL;
        memcpy(temp->data,item,queue->data_size);
        if(queue->front==NULL)
        {
            queue->rear=queue->front=temp;
            queue->logical_length=queue->logical_length+1;
            return;
        }
        queue->rear->link=temp;
        queue->rear=temp;
        queue->logical_length=queue->logical_length+1;  
    }
}

这里的问题是，如果连数据类型都不知道，如何给数据字段分配内存。因此，如果有某种方法可以找到运行时输入值的数据类型，那就更好了。

以下是我的显示功能:

void display(struct queue* queue)
{
    struct node* temp;
    if(queue->front==NULL)
    {
        printf("Queue is empty\n");
        return;
    }
    else
    {
        temp=queue->front;
        while(temp->link!=NULL)
        {
            printf("%p \t",*(void *)temp->data);
            temp=temp->link;
        }
        printf("%p \t",*(void *)temp->data);
    }
}

这里的输出总是一些随机数。

Answer 1

您可以通过两种方式中的任何一种来存储数据。

1. 调用insert的函数将存储的控制权移交给队列； extract 函数将控制权返回给调用代码。这意味着队列不需要知道指向了多少数据。
2. 您告诉 insert 函数数据 block 有多大以及存储位置 (void enqueue(struct queue *queue, void *item, size_t length))。但是，这意味着您只能使用可以安全复制(使用 memmove() 或等效方法)的数据结构。许多结构不能像这样复制(想想包含指针的结构)。

对于第一种机制，display() 函数被更改为一个 apply() 函数，它被赋予一个函数指针:

void apply(struct queue *queue, void *data, void (*function)(const void *item, void *data));

遍历queue，并使用队列中的当前项加上传递给apply 函数的数据调用该函数。此数据是指向使函数正常工作所需的任何上下文的指针。为了显示，它可能是一个FILE *，也可能是一个更复杂的结构。无论哪种方式，函数(由函数指针 function 指向)都知道如何处理数据，因为它与数据类型相协调。