C语言实现泛型编程

泛型编程让你编写完全一般化并可重复使用的算法,其效率与针对某特定数据类型而设计的算法相同。在C语言中,可以通过一些手段实现这样的泛型编程。这里介绍一种方法——通过无类型指针void*

看下面的一个实现交换两个元素内容的函数swap,以整型int为例:

void swap(int* i1,int* i2){
         int temp;
         temp = *i1;
         *i1 = *i2;
         *i2 = temp;
}  

当你想交换两个char类型时,你还得重写一个参数类型为char的函数,是不是能用无类型的指针来作为参数呢?看如下改动:

void swap(void *vp1,void *vp2){
       void temp = *vp1;
       *vp1 = *vp2;
       *vp2 = temp;
}  

这段代码是错误的,是通不过编译的。首先,变量是不能声明为void无类型的。而你不知道调用此函数传进的参数是什么类型的,无法确定一种类型的声
明。同时,不能将*用在无类型指针上,因为系统没有此地址指向对象大小的信息。在编译阶段,编译器无法得知传入此函数参数的类型的。这里要想实现泛型的函
数,需要在调用的地方传入相关要交换的对象的地址空间大小size,同时利用在头文件string.h中定义的memcpy()函数来实现。改动如下:

void swap(void *vp1,void *vp2,int size){
      char buffer[size];//注意此处gcc编译器是允许这样声明的
      memcpy(buffer,vp1,size);
      memcpy(vp1,vp2,size);
      memcpy(vp2,buffer,size);
}  

在调用这个函数时,可以像如下这样调用(同样适用于其它类型的x、y):

int x = 27,y = 2;
swap(&x,&y,sizeof(int));  

下面看另一种功能的函数:

int lsearch(int key,int array[],int size){
      for(int i = 0;i < size; ++i)
                  if(array[i] == key)
                           return i;
     return -1;
}

此函数在数组array中查找key元素,找到后返回它的索引,找不到返回-1.如上,也可以实现泛型的函数:

void* lsearch(void* key, void *base, int n, int elemSize){
    for(int i = 0;i < n; ++i){
        void *elemAddr = (char *)base+i*elemSize;
        if(memcmp(key, elemAddr, elemSize) == 0)
            return elemAddr;
    }
    return NULL;
}

代码第三行:将数组的首地址强制转换为指向char类型的指针,是利用char
类型大小为1字节的特性,使elemAddr指向此”泛型“数组的第i-1个元素的首地址。因为之前已经说过,此时你并不知道你传入的是什么类型的数据,
系统无法确定此数组一个元素有多长,跳向下个元素需要多少字节,所以强制转换为指向char的指针,再加上参数传入的元素大小信息和累加数i的乘积,即偏
移地址,即可得此数组第i-1个元素的首地址。这样使无论传入的参数是指向什么类型的指针,都可以得到指向正确元素的指针,实现泛型编程。

函数memcmp()原型:int memcmp(void *dest,const void *src,int n),比较两段长度为n首地址分别为dest、src的地址空间中的内容。

此函数在数组base中查找key元素,找到则返回它的地址信息,找不到则返回NULL。

如果使用函数指针,则可以实现其行为的泛型:

void *lsearch(void *key,void *base,int n,int elemSize,int(*cmpfn)(void*,void*,int)){
    for(int i = 0;i < n; ++i){
        void *elemAddr = (char *)base+i*elemSize;
        if(cmpfn(key,elemAddr,elemSize) == 0)
            return elemAddr;
    }
    return NULL;
}

再定义一个要调用的函数:

int intCmp(void* elem1,void* elem2){
        int* ip1 = elem1;
        int* ip2 = elem2;
        return *ip1-*ip2;
}

看如下调用:

int array[] = {1,2,3,4,5,6};
int size = 6;
int number = 3;
int *found = lsearch(&number,array,size,sizeof(int),intCmp);
if(found == NULL)
         printf("NO\n");
else
         printf("YES\n");

C语言也可以实现一定的泛型编程,但这样是不安全的,系统对其只有有限的检查。在编程时一定要多加细心。

时间: 2024-08-04 04:06:24

C语言实现泛型编程的相关文章

快排序算法

快速排序是由东尼·霍尔所发展的一种排序算法.在平均状况下,排序 n 个项目要Ο(n log n)次比较.在最坏状况下则需要Ο(n2)次比较,但这种状况并不常见.事实上,快速排序通常明显比其他Ο(nlogn) 算法更快,因为它的内部循环(inner loop)可以在大部分的架构上很有效率地被实作出来.  使用快速排序法对一列数字进行排序的过程 本文地址:http://www.cnblogs.com/archimedes/p/quick-sort-algorithm.html,转载请注明源地址. 算

C语言中void*详解及应用

 void在英文中作为名词的解释为"空虚:空间:空隙":而在C语言中,void被翻译为"无类型",相应的void *为"无类型指针".void似乎只有"注释"和限制程序的作用,当然,这里的"注释"不是为我们人提供注释,而是为编译器提供一种所谓的注释. 本文地址:http://www.cnblogs.com/archimedes/p/c-void-point.html,转载请注明源地址. void的作用: 1

C语言泛型编程实例教程_C 语言

本文实例讲述了C语言泛型编程的方法,分享给大家供大家参考之用.具体分析如下: 首先,泛型编程让你编写完全一般化并可重复使用的算法,其效率与针对某特定数据类型而设计的算法相同.在C语言中,可以通过一些手段实现这样的泛型编程.这里介绍一种方法--通过无类型指针void* 看下面的一个实现交换两个元素内容的函数swap,以整型int为例: void swap(int* i1,int* i2){ int temp; temp = *i1; *i1 = *i2; *i2 = temp; } 当你想交换两个

C语言泛型编程--抽象数据类型

一.数据类型:       在任何编程语言中,数据类型作为一个整体,ANSI-C包含的类型为:int.double.char--,程序员很少满意语言本身提供的数据类型,一个简单的办法就是构造类似:array.struct 或union.       那么,什么是数据类型呢?我们可以这样定义:一种数据类型是一些值的集合--通常char类型共有256不同的值,int有更多,double也包含更多的值,但是它通常和数学意义上的实数不同.       相应地,我们可以定义数据类型:包含一些值的集合,在值

如何学好C++语言(转)

原文地址:http://coolshell.cn/articles/4119.html 因为之前收藏的地址找不到了,所以重新发一下 昨天写了一篇如何学好C语言,就有人回复问我如何学好C++,所以,我把我个人的一些学习经验写在这里,希望对大家有用.首先,因为如何学好C语言中谈到了算法和系统,所以这里就只谈C++语言. C++是最难的语言.这个世界上最难的编程语言可能非C++莫属了.你千万不要以为几天就可以学好C++,C++的学习曲线是相当BT的,你可以看看这篇文章.C++是一门很自由的语言,自由到

Go语言:基于连接与组合的语言(上)

到目前为止,我做过不下于10次关于Go的讲座,大多数的主题都会与"设计哲学"这样的话题有关.之所 以这样,是因为我对自己的定位是Go语言的"传教士",而不是"培训师".我的出发点在于引起大家对Go的 关注与兴趣,至于如何去一步步学习Go语言的语法知识,我相信兴趣是最好的老师.现今我们学习的平台足够 强大,只要你真的很有兴趣,就一定能够学好Go语言. Go语言是非常简约的语言.简约的意思是少而 精.Go语言极力追求语言特性的最小化,如果某个语法特性

《Effective C++》读书笔记01:视c++为一个语言联邦

都说c++难学.确实,这是由于c++过于庞大了,Meyers将庞大的c++分成了四个部分: 1.c语言: 2.经典的面向对象c++:包括了class,封装,继承,多态,虚函数等经典的OO思想: 3.c++模板编程,也称为泛型编程,这一部分相对内容较新,我个人正在学习<C++ Templates>加深理解: 4.STL:vector,list,map,iterator相信大家都很熟悉了吧:) 你看,这里的每一个部分都值得你花上半年的时间去理解,那些所谓的<XX天精通C++ >根本就不

泛型编程与设计新思维

前言 永远记住,编写代码的宗旨在于简单明了,不要使用语言中的冷僻特性,耍小聪明,重要的是编写你理解的代码,理解你编写的代码,这样你可能会做的更好. 1998年,国际C++标准正式通过,标准化对C++最重要的贡献是:对"强大的抽象概念"给于更有力的支持,以降低软件的复杂度,C++提供了二种功能强大的抽象方法:面向对象编程与泛型编程.面向对象编程大家一定很熟悉了,这里就不再哆嗦了.提到泛型编程(Generic Programming),有的人可能还不太熟悉,但是提到STL,你就一定会有所耳

泛型编程的困境

原文:http://research.swtch.com/generic 常用的数据结构(vectors,queues,maps,trees,等等)似乎是评估一个新语言的一个热门话题.Go语言的FAQ中有一条就是关于Go中的泛型编程.对于泛型编程的通常有以下三种处理方式: 1.(C语言)放弃泛型.这样苦了程序员,但是这样没前增加太多复杂的东西到语言中. 2.(C++语言)编译期特化或者大量地展开代码.这样苦了编译器.编绎器生成一堆代码,而大部分是无用的,需要一个很好的链接器去清除重复的副本.为每