有没有办法在C中实现函数重载?我正在寻找像
那样重载的简单函数foo (int a)
foo (char b)
foo (float c , int d)
我认为没有直接的方式;我正在寻找解决方法,如果存在的话。
答案 0 :(得分:207)
是!
自提出此问题以来,标准C(无扩展名)已经有效地获得对函数重载(而非运算符)的支持,这要归功于_Generic
关键字的添加C11。 (自4.9版以来在GCC中得到支持)
(重载不是真正“内置”的问题所示的方式,但实现类似的东西很容易。)
_Generic
是与sizeof
和_Alignof
位于同一系列的编译时运算符。它在标准的6.5.1.1节中描述。它接受两个主要参数:表达式(在运行时不会被计算),以及看起来有点像switch
块的类型/表达式关联列表。 _Generic
获取表达式的整体类型,然后“切换”它以在列表中为其类型选择最终结果表达式:
_Generic(1, float: 2.0,
char *: "2",
int: 2,
default: get_two_object());
上面的表达式求值为2
- 控制表达式的类型为int
,因此它选择与int
关联的表达式作为值。这一切都没有在运行时。 (default
子句是可选的:如果将其关闭且类型不匹配,则会导致编译错误。)
这对函数重载有用的方法是它可以由C预处理器插入,并根据传递给控制宏的参数类型选择结果表达式。所以(来自C标准的例子):
#define cbrt(X) _Generic((X), \
long double: cbrtl, \
default: cbrt, \
float: cbrtf \
)(X)
此宏通过调度宏的参数类型,选择适当的实现函数,然后将原始宏参数传递给该函数来实现重载cbrt
操作。
为了实现原始示例,我们可以这样做:
foo_int (int a)
foo_char (char b)
foo_float_int (float c , int d)
#define foo(_1, ...) _Generic((_1), \
int: foo_int, \
char: foo_char, \
float: _Generic((FIRST(__VA_ARGS__,)), \
int: foo_float_int))(_1, __VA_ARGS__)
#define FIRST(A, ...) A
在这种情况下,我们可以在第三种情况下使用default:
关联,但这并未说明如何将原则扩展为多个参数。最终结果是您可以在代码中使用foo(...)
而不必担心(多[1])关于其参数的类型。
对于更复杂的情况,例如函数重载大量的参数或不同的数字,你可以使用实用程序宏来自动生成静态调度结构:
void print_ii(int a, int b) { printf("int, int\n"); }
void print_di(double a, int b) { printf("double, int\n"); }
void print_iii(int a, int b, int c) { printf("int, int, int\n"); }
void print_default(void) { printf("unknown arguments\n"); }
#define print(...) OVERLOAD(print, (__VA_ARGS__), \
(print_ii, (int, int)), \
(print_di, (double, int)), \
(print_iii, (int, int, int)) \
)
#define OVERLOAD_ARG_TYPES (int, double)
#define OVERLOAD_FUNCTIONS (print)
#include "activate-overloads.h"
int main(void) {
print(44, 47); // prints "int, int"
print(4.4, 47); // prints "double, int"
print(1, 2, 3); // prints "int, int, int"
print(""); // prints "unknown arguments"
}
(implementation here)因此,通过一些努力,您可以减少样板量,使其看起来非常像具有本机支持重载的语言。
除此之外,it was already possible要重载C99中参数(不是类型)的数字。
[1]请注意,C评估类型的方式可能会让你失望。如果您尝试将字符文字传递给它,则会选择foo_int
,例如and you need to mess about a bit如果您希望重载支持字符串文字。虽然整体还很酷。
答案 1 :(得分:120)
几乎没有可能:
答案 2 :(得分:75)
如前所述,C语言不支持您所指的意义上的重载。解决问题的一个常用习惯是使函数接受tagged union。这是通过struct
参数实现的,其中struct
本身包含某种类型指示符,例如enum
和union
个不同类型的值。例如:
#include <stdio.h>
typedef enum {
T_INT,
T_FLOAT,
T_CHAR,
} my_type;
typedef struct {
my_type type;
union {
int a;
float b;
char c;
} my_union;
} my_struct;
void set_overload (my_struct *whatever)
{
switch (whatever->type)
{
case T_INT:
whatever->my_union.a = 1;
break;
case T_FLOAT:
whatever->my_union.b = 2.0;
break;
case T_CHAR:
whatever->my_union.c = '3';
}
}
void printf_overload (my_struct *whatever) {
switch (whatever->type)
{
case T_INT:
printf("%d\n", whatever->my_union.a);
break;
case T_FLOAT:
printf("%f\n", whatever->my_union.b);
break;
case T_CHAR:
printf("%c\n", whatever->my_union.c);
break;
}
}
int main (int argc, char* argv[])
{
my_struct s;
s.type=T_INT;
set_overload(&s);
printf_overload(&s);
s.type=T_FLOAT;
set_overload(&s);
printf_overload(&s);
s.type=T_CHAR;
set_overload(&s);
printf_overload(&s);
}
答案 3 :(得分:19)
如果您的编译器是gcc并且您不介意每次添加新的重载时都进行手动更新,那么您可以执行一些宏魔术并根据调用者获得所需的结果,这样写起来就不那么好了......但它可能
查看__builtin_types_compatible_p,然后用它来定义一个类似
的宏#define foo(a) \
((__builtin_types_compatible_p(int, a)?foo(a):(__builtin_types_compatible_p(float, a)?foo(a):)
但是讨厌,只是不要
编辑: C1X将获得类似通用表达式的支持,如下所示:
#define cbrt(X) _Generic((X), long double: cbrtl, \
default: cbrt, \
float: cbrtf)(X)
答案 4 :(得分:17)
这是我发现在C中演示函数重载的最清晰,最简洁的例子:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int addi(int a, int b) {
return a + b;
}
char *adds(char *a, char *b) {
char *res = malloc(strlen(a) + strlen(b) + 1);
strcpy(res, a);
strcat(res, b);
return res;
}
#define add(a, b) _Generic(a, int: addi, char*: adds)(a, b)
int main(void) {
int a = 1, b = 2;
printf("%d\n", add(a, b)); // 3
char *c = "hello ", *d = "world";
printf("%s\n", add(c, d)); // hello world
return 0;
}
答案 5 :(得分:13)
是的,有点。
以下为例:
void printA(int a){
printf("Hello world from printA : %d\n",a);
}
void printB(const char *buff){
printf("Hello world from printB : %s\n",buff);
}
#define Max_ITEMS() 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0
#define __VA_ARG_N(_1, _2, _3, _4, _5, _6, N, ...) N
#define _Num_ARGS_(...) __VA_ARG_N(__VA_ARGS__)
#define NUM_ARGS(...) (_Num_ARGS_(_0, ## __VA_ARGS__, Max_ITEMS()) - 1)
#define CHECK_ARGS_MAX_LIMIT(t) if(NUM_ARGS(args)>t)
#define CHECK_ARGS_MIN_LIMIT(t) if(NUM_ARGS(args)
#define print(x , args ...) \
CHECK_ARGS_MIN_LIMIT(1) printf("error");fflush(stdout); \
CHECK_ARGS_MAX_LIMIT(4) printf("error");fflush(stdout); \
({ \
if (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), int)) \
printA(x, ##args); \
else \
printB (x,##args); \
})
int main(int argc, char** argv) {
int a=0;
print(a);
print("hello");
return (EXIT_SUCCESS);
}
它将从printA和printB输出0和hello ..
答案 6 :(得分:11)
以下方法类似于 a2800276 ,但添加了一些C99宏魔法:
// we need `size_t`
#include <stddef.h>
// argument types to accept
enum sum_arg_types { SUM_LONG, SUM_ULONG, SUM_DOUBLE };
// a structure to hold an argument
struct sum_arg
{
enum sum_arg_types type;
union
{
long as_long;
unsigned long as_ulong;
double as_double;
} value;
};
// determine an array's size
#define count(ARRAY) ((sizeof (ARRAY))/(sizeof *(ARRAY)))
// this is how our function will be called
#define sum(...) _sum(count(sum_args(__VA_ARGS__)), sum_args(__VA_ARGS__))
// create an array of `struct sum_arg`
#define sum_args(...) ((struct sum_arg []){ __VA_ARGS__ })
// create initializers for the arguments
#define sum_long(VALUE) { SUM_LONG, { .as_long = (VALUE) } }
#define sum_ulong(VALUE) { SUM_ULONG, { .as_ulong = (VALUE) } }
#define sum_double(VALUE) { SUM_DOUBLE, { .as_double = (VALUE) } }
// our polymorphic function
long double _sum(size_t count, struct sum_arg * args)
{
long double value = 0;
for(size_t i = 0; i < count; ++i)
{
switch(args[i].type)
{
case SUM_LONG:
value += args[i].value.as_long;
break;
case SUM_ULONG:
value += args[i].value.as_ulong;
break;
case SUM_DOUBLE:
value += args[i].value.as_double;
break;
}
}
return value;
}
// let's see if it works
#include <stdio.h>
int main()
{
unsigned long foo = -1;
long double value = sum(sum_long(42), sum_ulong(foo), sum_double(1e10));
printf("%Le\n", value);
return 0;
}
答案 7 :(得分:11)
这可能根本没有帮助,但是如果你使用clang,你可以使用overloadable属性 - 这在编译为C时可以正常工作
http://clang.llvm.org/docs/AttributeReference.html#overloadable
标题
extern void DecodeImageNow(CGImageRef image, CGContextRef usingContext) __attribute__((overloadable));
extern void DecodeImageNow(CGImageRef image) __attribute__((overloadable));
实施
void __attribute__((overloadable)) DecodeImageNow(CGImageRef image, CGContextRef usingContext { ... }
void __attribute__((overloadable)) DecodeImageNow(CGImageRef image) { ... }
答案 8 :(得分:10)
从某种意义上说,你的意思是 - 不,你不能。
您可以声明va_arg
函数,如
void my_func(char* format, ...);
,但您需要在第一个参数中传递有关变量数量及其类型的某些信息 - 例如printf()
。
答案 9 :(得分:6)
通常会在名称后附加或附加一个表示类型的疣。你可以在某些情况下使用宏,但它取决于你想要做什么。 C中没有多态性,只有强制。
可以使用宏完成简单的通用操作:
#define max(x,y) ((x)>(y)?(x):(y))
如果您的编译器支持typeof,则可以在宏中放置更复杂的操作。然后,您可以使用符号foo(x)来支持不同类型的相同操作,但不能改变不同重载之间的行为。如果你想要实际的功能而不是宏,你可以将类型粘贴到名称并使用第二个粘贴来访问它(我还没试过)。
答案 10 :(得分:4)
Leushenko's answer非常酷 - 仅仅是:foo
示例不能使用GCC进行编译,GCC在foo(7)
失败,绊倒了FIRST
宏和实际的函数调用((_1, __VA_ARGS__)
,剩余逗号。另外,如果我们想提供额外的重载,我们会遇到麻烦,例如foo(double)
。
所以我决定进一步阐述答案,包括允许空载过载(foo(void)
- 这导致了一些麻烦......)。
现在的想法是:在不同的宏中定义多个泛型,并根据参数的数量选择正确的泛型!
根据this answer:
,参数数量非常简单#define foo(...) SELECT(__VA_ARGS__)(__VA_ARGS__)
#define SELECT(...) CONCAT(SELECT_, NARG(__VA_ARGS__))(__VA_ARGS__)
#define CONCAT(X, Y) CONCAT_(X, Y)
#define CONCAT_(X, Y) X ## Y
很好,我们决定SELECT_1
或SELECT_2
(或更多参数,如果你需要/需要它们),所以我们只需要适当的定义:
#define SELECT_0() foo_void
#define SELECT_1(_1) _Generic ((_1), \
int: foo_int, \
char: foo_char, \
double: foo_double \
)
#define SELECT_2(_1, _2) _Generic((_1), \
double: _Generic((_2), \
int: foo_double_int \
) \
)
好的,我已经添加了void重载 - 但是,这个实际上并没有被C标准覆盖,它不允许空的可变参数,i。即然后我们依赖编译器扩展!
首先,空的宏调用(foo()
)仍然会产生一个令牌,但是一个空令牌。因此,即使在空宏调用上,计数宏实际上也返回1而不是0。我们可以轻松地&#34;如果我们在__VA_ARGS__
有条件地之后放置逗号,则会消除此问题,具体取决于列表是否为空:
#define NARG(...) ARG4_(__VA_ARGS__ COMMA(__VA_ARGS__) 4, 3, 2, 1, 0)
看起来很简单,但COMMA
宏非常重要;幸运的是,blog of Jens Gustedt已经涵盖了这个主题(谢谢,Jens)。基本的技巧是,如果没有括号后面的函数宏没有扩展,为了进一步解释,请看看Jens&#39;博客...我们只需要根据我们的需要修改宏(为了简洁起见,我将使用较短的名称和较少的参数)。
#define ARGN(...) ARGN_(__VA_ARGS__)
#define ARGN_(_0, _1, _2, _3, N, ...) N
#define HAS_COMMA(...) ARGN(__VA_ARGS__, 1, 1, 1, 0)
#define SET_COMMA(...) ,
#define COMMA(...) SELECT_COMMA \
( \
HAS_COMMA(__VA_ARGS__), \
HAS_COMMA(__VA_ARGS__ ()), \
HAS_COMMA(SET_COMMA __VA_ARGS__), \
HAS_COMMA(SET_COMMA __VA_ARGS__ ()) \
)
#define SELECT_COMMA(_0, _1, _2, _3) SELECT_COMMA_(_0, _1, _2, _3)
#define SELECT_COMMA_(_0, _1, _2, _3) COMMA_ ## _0 ## _1 ## _2 ## _3
#define COMMA_0000 ,
#define COMMA_0001
#define COMMA_0010 ,
// ... (all others with comma)
#define COMMA_1111 ,
现在我们很好......
一个区块中的完整代码:
/*
* demo.c
*
* Created on: 2017-09-14
* Author: sboehler
*/
#include <stdio.h>
void foo_void(void)
{
puts("void");
}
void foo_int(int c)
{
printf("int: %d\n", c);
}
void foo_char(char c)
{
printf("char: %c\n", c);
}
void foo_double(double c)
{
printf("double: %.2f\n", c);
}
void foo_double_int(double c, int d)
{
printf("double: %.2f, int: %d\n", c, d);
}
#define foo(...) SELECT(__VA_ARGS__)(__VA_ARGS__)
#define SELECT(...) CONCAT(SELECT_, NARG(__VA_ARGS__))(__VA_ARGS__)
#define CONCAT(X, Y) CONCAT_(X, Y)
#define CONCAT_(X, Y) X ## Y
#define SELECT_0() foo_void
#define SELECT_1(_1) _Generic ((_1), \
int: foo_int, \
char: foo_char, \
double: foo_double \
)
#define SELECT_2(_1, _2) _Generic((_1), \
double: _Generic((_2), \
int: foo_double_int \
) \
)
#define ARGN(...) ARGN_(__VA_ARGS__)
#define ARGN_(_0, _1, _2, N, ...) N
#define NARG(...) ARGN(__VA_ARGS__ COMMA(__VA_ARGS__) 3, 2, 1, 0)
#define HAS_COMMA(...) ARGN(__VA_ARGS__, 1, 1, 0)
#define SET_COMMA(...) ,
#define COMMA(...) SELECT_COMMA \
( \
HAS_COMMA(__VA_ARGS__), \
HAS_COMMA(__VA_ARGS__ ()), \
HAS_COMMA(SET_COMMA __VA_ARGS__), \
HAS_COMMA(SET_COMMA __VA_ARGS__ ()) \
)
#define SELECT_COMMA(_0, _1, _2, _3) SELECT_COMMA_(_0, _1, _2, _3)
#define SELECT_COMMA_(_0, _1, _2, _3) COMMA_ ## _0 ## _1 ## _2 ## _3
#define COMMA_0000 ,
#define COMMA_0001
#define COMMA_0010 ,
#define COMMA_0011 ,
#define COMMA_0100 ,
#define COMMA_0101 ,
#define COMMA_0110 ,
#define COMMA_0111 ,
#define COMMA_1000 ,
#define COMMA_1001 ,
#define COMMA_1010 ,
#define COMMA_1011 ,
#define COMMA_1100 ,
#define COMMA_1101 ,
#define COMMA_1110 ,
#define COMMA_1111 ,
int main(int argc, char** argv)
{
foo();
foo(7);
foo(10.12);
foo(12.10, 7);
foo((char)'s');
return 0;
}
答案 11 :(得分:1)
你不能只使用C ++而不使用除此之外的所有其他C ++功能吗?
如果仍然没有严格的C,那么我会推荐variadic functions。
答案 12 :(得分:-3)
如果您的编译器支持此http://msdn.microsoft.com/en-us/library/s6y4zxec(VS.80).aspx
,请尝试将这些函数声明为extern "C++"
答案 13 :(得分:-3)
#include <stdio.h>
#include<stdarg.h>
int fun(int a, ...);
int main(int argc, char *argv[]){
fun(1,10);
fun(2,"cquestionbank");
return 0;
}
int fun(int a, ...){
va_list vl;
va_start(vl,a);
if(a==1)
printf("%d",va_arg(vl,int));
else
printf("\n%s",va_arg(vl,char *));
}