Question

给出一个结构成员变量的地址，是否可以获取该成员变量的名称并将其存储在字符指针中？

#include <stdio.h>
struct struct_name{
    char char_1;
    char char_2;
};
int main(){
        struct custom_struct struct_name;
        char *member_name = NULL;
        member_name = getName( struct_name + 1); // member_name = "char_2"
return 0;
}

Answer 1

AFAIK C本机不支持反射。

因此，如果您真的想要它，那么您需要自己做。一种实现方法（此解决方案的接受程度取决于您）是通过预处理器完成的。

使用全局变量

这里的主要思想是每个结构都有两个关联的全局常量：一个用于指定结构的字段数（我们不需要它，但是如果您要遍历所有字段名，这可能很有用），并且代表字段名称的数组。要自动执行此操作，您需要牺牲定义结构的方式。

这里的解决方案有点依赖于GCC（我们将使用##变体），但是应该易于移植。

我还使用P99 project帮助我更轻松地执行宏处理。

起点是如何定义结构：

//variadic a comma separated list of field type and field name
//example: DEFINE_STRUCT(foo, char, char_1, char char_2)
#define DEFINE_STRUCT(structName, ...) \
    static const int P99_PASTE(_, structName, _, fieldCount) = P99_DIV(P99_NARG(__VA_ARGS__), 2); \
    static const char* P99_PASTE(_, structName, _, fieldNames)[] = { _GENERATE_FIELDS_NAME(structName, __VA_ARGS__) }; \
    \
    struct structName { \
        _GENERATE_STRUCT_FIELDS(structName, __VA_ARGS__); \
    }

基本上，当调用DEFINE_STRUCT时，我们将生成2个全局（静态）常量。在示例中，它们分别称为_struct_name_fieldCount和_struct_name_fieldNames。静态并不是真正必要的，如果要查询翻译单元外部的反射，可能会很糟糕。

第一个常数很容易生成。至于第二个常量，我们需要遍历“类型字段-类型名称”对：

#define _METADATA_REDUCE(NAME, I, REC, RES) REC, RES
#define _METADATA_MAP(context, length, type, value) #value
#define _GENERATE_FIELDS_NAME(structName, ...) FOR_PAIR(, _METADATA_REDUCE, _METADATA_MAP, ## __VA_ARGS__)

FOR_PAIR宏是我们需要定义的宏：遗憾的是，P99允许您仅逐个循环可变参数。但是我们需要在步骤2上遍历可变参数。因此，我们定义了这样的宏（例如，我最多允许5个字段，但是可以通过添加更多的宏定义轻松地更新此限制）：

#define FOR_PAIR(CONTEXT, OP, FUNC, ...) P99_PASTE2(_BASE_FOR_PAIR_, P99_NARG(__VA_ARGS__))(CONTEXT, OP, FUNC, ## __VA_ARGS__)

#define _BASE_FOR_PAIR_2(CONTEXT, OP, FUNC, value1, value2) FUNC(CONTEXT, 1, value1, value2)
#define _BASE_FOR_PAIR_4(CONTEXT, OP, FUNC, value1, value2, ...) OP(CONTEXT, 1, FUNC(CONTEXT, 2, value1, value2), _BASE_FOR_PAIR_2(CONTEXT, OP, FUNC, ## __VA_ARGS__))
#define _BASE_FOR_PAIR_6(CONTEXT, OP, FUNC, value1, value2, ...) OP(CONTEXT, 2, FUNC(CONTEXT, 3, value1, value2), _BASE_FOR_PAIR_4(CONTEXT, OP, FUNC, ## __VA_ARGS__))
#define _BASE_FOR_PAIR_8(CONTEXT, OP, FUNC, value1, value2, ...) OP(CONTEXT, 3, FUNC(CONTEXT, 4, value1, value2), _BASE_FOR_PAIR_6(CONTEXT, OP, FUNC, ## __VA_ARGS__))
#define _BASE_FOR_PAIR_10(CONTEXT, OP, FUNC, value1, value2, ...) OP(CONTEXT, 4, FUNC(CONTEXT, 5, value1, value2), _BASE_FOR_PAIR_8(CONTEXT, OP, FUNC, ## __VA_ARGS__))

与往常一样，_GENERATE_FIELDS_NAME的可变参数是“类型字段-类型名称”对。在示例中，它将生成“ char_1”，“ char_2”。最后，使用_GENERATE_STRUCT_FIELDS生成该结构的实际主体（此处再次使用FOR_PAIR）：

#define _STRUCT_REDUCE(NAME, I, REC, RES) REC; RES
#define _STRUCT_MAP(context, length, type, value) type value
#define _GENERATE_STRUCT_FIELDS(structName, ...) FOR_PAIR(, _STRUCT_REDUCE, _STRUCT_MAP, ## __VA_ARGS__)

在示例中，它将生成char char_1; char char_2。最后，宏GET_FIELD_NAME允许我们查询2个静态常量。我们只需重构数组constat _struct_name_fieldsName并访问单元格值：

#define GET_FIELD_NAME(structName, id) P99_PASTE(_, structName, _, fieldNames)[id]

在完整示例之后进行测试：

#define FOR_PAIR(CONTEXT, OP, FUNC, ...) P99_PASTE2(_BASE_FOR_PAIR_, P99_NARG(__VA_ARGS__))(CONTEXT, OP, FUNC, ## __VA_ARGS__)

#define _BASE_FOR_PAIR_2(CONTEXT, OP, FUNC, value1, value2) FUNC(CONTEXT, 1, value1, value2)
#define _BASE_FOR_PAIR_4(CONTEXT, OP, FUNC, value1, value2, ...) OP(CONTEXT, 1, FUNC(CONTEXT, 2, value1, value2), _BASE_FOR_PAIR_2(CONTEXT, OP, FUNC, ## __VA_ARGS__))
#define _BASE_FOR_PAIR_6(CONTEXT, OP, FUNC, value1, value2, ...) OP(CONTEXT, 2, FUNC(CONTEXT, 3, value1, value2), _BASE_FOR_PAIR_4(CONTEXT, OP, FUNC, ## __VA_ARGS__))
#define _BASE_FOR_PAIR_8(CONTEXT, OP, FUNC, value1, value2, ...) OP(CONTEXT, 3, FUNC(CONTEXT, 4, value1, value2), _BASE_FOR_PAIR_6(CONTEXT, OP, FUNC, ## __VA_ARGS__))
#define _BASE_FOR_PAIR_10(CONTEXT, OP, FUNC, value1, value2, ...) OP(CONTEXT, 4, FUNC(CONTEXT, 5, value1, value2), _BASE_FOR_PAIR_8(CONTEXT, OP, FUNC, ## __VA_ARGS__))

#define _METADATA_REDUCE(NAME, I, REC, RES) REC, RES
#define _METADATA_MAP(context, length, type, value) #value
#define _GENERATE_FIELDS_NAME(structName, ...) FOR_PAIR(, _METADATA_REDUCE, _METADATA_MAP, ## __VA_ARGS__)

#define _STRUCT_REDUCE(NAME, I, REC, RES) REC; RES
#define _STRUCT_MAP(context, length, type, value) type value
#define _GENERATE_STRUCT_FIELDS(structName, ...) FOR_PAIR(, _STRUCT_REDUCE, _STRUCT_MAP, ## __VA_ARGS__)

#define DEFINE_STRUCT(structName, ...) \
    static const int P99_PASTE(_, structName, _, fieldCount) = P99_DIV(P99_NARG(__VA_ARGS__), 2); \
    static const char* P99_PASTE(_, structName, _, fieldNames)[] = { _GENERATE_FIELDS_NAME(structName, __VA_ARGS__) }; \
    \
    struct structName { \
        _GENERATE_STRUCT_FIELDS(structName, __VA_ARGS__); \
    }

#define GET_FIELD_NAME(structName, id) P99_PASTE(_, structName, _, fieldNames)[id]

DEFINE_STRUCT(struct_name, char, char_1, char, char_2);

void main(){
        struct struct_name struct_name;
        const char* member_name = NULL;
        member_name = GET_FIELD_NAME(struct_name, 1); // member_name = "char_2"
        printf("second member name is %s\n", member_name);
}

缺点

通过交换数据空间和污染全局范围可以获得反射。这可能对您不利。一个解决方案可能是生成宏而不是常量。但是，这还有其他缺点，其中之一是更广泛地使用GCC扩展（尤其是其他宏中的宏定义）。

获取给定成员定义地址的成员定义名称？

1 个答案:

使用全局变量

缺点