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c - C 中的结构继承限制

转载 作者:行者123 更新时间:2023-11-30 17:03:13 25 4
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我确实在互联网上查过相关信息,但仍然存在一些不确定性。

Struct Inheritance in C

Casting one struct pointer to other - C

http://cellperformance.beyond3d.com/articles/2006/06/understanding-strict-aliasing.html

(我读到的有关库的二进制兼容性的内容是针对 C++ 的)

我的问题可能有解决方案,但需要我深入修改现有的数学和几何库:Typesafe inheritance in C

上下文

在 C 中,将指针转换为兼容类型的能力很方便,例如:

typedef struct  s_pnt2
{
t_real x;
t_real y;
} t_pnt2;

typedef struct s_pnt3
{
t_real x;
t_real y;
t_real z;
} t_pnt3;

(已编辑)允许将 3D 点转换为 2D 点(因为 R^2 与 R^3 的任何超平面同构)

此外:

typedef union   u_vec2
{
t_pnt2 carthesian;
t_real matrix[2];
struct
{
t_real rep;
t_real imp;
} rectangular;
struct
{
t_real mod;
t_real arg;
} polar;
} t_vec2;

typedef union u_vec3
{
t_pnt3 carthesian;
t_real matrix[3];
struct
{
t_real rho;
t_real theta;
t_real phi;
} spherical;
struct
{
t_real r;
t_real theta;
t_real z;
} cylindrical;
} t_vec3;

这些并集允许人们在不同的系统中显式地表达一个点的坐标,而所使用的空间并不更大,最重要的是,兼容性仍然存在。

在实现将给定 vector 从一个系统转换为另一个系统的函数时,我偶然发现存储当前系统是一个好点。所以我创建了一个枚举:

typedef enum    e_type
{
CARTHESIAN,
CYLINDRICAL,
SPHERICAL,
POLAR = CYLINDRICAL,
RECTANGULAR = CARTHESIAN
} t_type;

问题

我现在必须存储一个 t_type (int) 类型的变量,并面临一个问题:要么我把它放在最后,并且维度之间的兼容性松散:编辑:

+---+         +---+
| x | matches | x |
+---+ +---+
| y | matches | y |
+---+ +---+
| t | doesn't | z |
+---+ +---+
| t |
+---+

或者把它放在开头(就像 X11 和 XEvent 一样),并且与矩阵的兼容性松散,以及(编辑)声明 vector 的能力,例如:

t_vec3 vector = (t_vec3){{x, y, z}}

还有更好的方法吗?

即使我在这种情况下不需要它,我也会感兴趣是否有办法保持二进制兼容性。

更一般地说,欢迎任何有关良好习惯的建议!

感谢您的宝贵时间

编辑:@llja:是的,我可以做类似的事情

typedef struct  s_vec2t
{
t_type type;
t_vec2 p;
} t_vec2t

缺点是:

  1. 要访问某些数据,我应该执行以下操作:

    t_vec2t point = (t_vec2t){CARTHESIAN, (t_vec2){{x, y}}}
    point.p.carthesian.x;
  2. 这意味着我必须使用点修改所有函数,以便它们现在使用类型化点?

最佳答案

大部分可以通过继承完成的事情,都可以通过组合来完成。事实上,像 clang++ 这样的 C++ 编译器内部使用组合来实现继承,您在调试时会看到这一点。

#include <stdio.h>

struct point_1d {
double x;
};

void point_1d_print(struct point_1d const * const point) {
printf("x=%lf", point->x);
}

struct point_2d {
struct point_1d p;
double y;
};

void point_2d_print(struct point_2d const * const point) {
point_1d_print(&point->p);
printf(", y=%lf", point->y);
}

struct point_3d {
struct point_2d p;
double z;
};

void point_3d_print(struct point_3d const * const point) {
point_2d_print(&point->p);
printf(", z=%lf", point->z);
}

void switch_xy(struct point_2d * point) {
double const tmp = point->p.x;
point->p.x = point->y;
point->y = tmp;
}

int main(void) {
struct point_3d point;
// Direct access
point.p.p.x = 1.5;
point.p.y = 2.0;
point.z = 3.0;
// Pretend polymorphism
switch_xy(&point.p);
point_3d_print(&point);
printf("\n");
return 0;
}

当然,您可以组合多个结构来模拟多重继承。派生指向父级的指针 (point_3d → point_2d → point_1d) 很简单,但没有安全的方法可以从 point_1d 返回到 point_2d。

关于c - C 中的结构继承限制,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/36241150/

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