Question

多面体结构在C中很常见，但通常涉及明确的模型，允许意外地铸造不相容的结构。

struct ID {
    char name[32];
};

struct IntID {
    struct ID id_base;
    int value;
}
struct FloatID {
    struct ID id_base;
    float value;
}

void id_name_set(ID *id, const char *name)
{
    strlcpy(id->name, name, sizeof(id->name));
}

/* macro that happens to use 'id_name_set', this is a bit contrived */
#define ID_NAME_SET_AND_VALUE(id, name, val) \
    do { \
        id_name_set((ID *)id, name); \
        id->value = val; \
    } while(0)

void func(void)
{
    struct { int value; } not_an_id;

    /* this can crash because NotID doesn't have an ID as its first member */
    ID_NAME_SET_AND_VALUE(not_an_id, "name", 10);
}

这里的问题是我们无法针对单一类型检查宏中的id参数，因为它可能是ID或任何带有ID的结构作为其第一个成员。

我见过的许多代码只是简单地转换到结构中，但看起来有可能有更可靠的方法。

有没有办法在编译时检查？

注意，出于这个问题的目的，我们可以假设所有结构对它们继承的结构使用相同的成员名称。

注意，我希望能够使用这样的东西......

#  define CHECK_TYPE_POLYMORPHIC(val, member, struct_name) \
    (void)(_Generic((*(val)), \
        /* base-struct */  struct_name: 0, \
        /* sub-struct */   default: (_Generic(((val)->member), struct_name: 0))))

/* --- snip --- */
/* check that `var` is an `ID`, or `var->id_base` is */
CHECK_TYPE_POLYMORPHIC(var, id_base, ID);

...但ID案例中的default类型失败了 - 因为他们没有id成员。

到目前为止，我发现这样做的唯一方法是对所有结构的完整列表进行类型检查，这在某些情况下并不理想（可能很多 - 或者在本地定义，因此不知道宏，请参阅：Compile time check against multiple types in C?）。

Answer 1

你不应该使用演员阵容。演员假设您知道自己在做什么，并且在最坏的情况下会导致未定义的行为。您必须依赖以下事实：您感兴趣的类型都具有同名的struct ID字段。

然后，如果您提供实际拥有do-while种功能宏的位置，则可以轻松放置辅助变量：

#define ID_NAME_SET_AND_VALUE(id, name, val) \
    do {                                     \
        ID* _id = &((id)->id_base));         \
        id_name_set(_id, (name));            \
        _id->value = (val);                  \
    } while(0)

如果一切顺利，这是一个nop，如果不是违反约束并中止编译。

在您无法放置变量的环境中，您可以使用复合文字，例如

 (ID*){ &((id)->id_base)) }

Answer 2

编译时多态的C11（最新的C标准）中最接近的是它的使用_Generic关键字的类型通用表达式，但我不确定它是否符合您的需求。

GCC编译器还为您提供了__builtin_type_compatible_p，您可以使用它构建，例如一些宏。

您还可以使用一些MELT扩展程序

自定义GCC

在C中编译时间检查多态类型？

2 个答案: