Question

我有一个不寻常的问题。假设我有N个功能：

void function1(){ //some code here }
void function2(){ //some code here }
...
void functionN(){ //some code here }

有没有什么方法可以动态计算或找出不使用IF语句的函数？并根据函数名称的名称来调用它？让我向您展示伪代码，它可以更好地描述情况：

 for(int I=1;I<=N;I++){
    functionI();
 }

我的意思是，是否有可能计算（例如，以char数组形式，但也可以通过其他任何方式）某种类型的代码，我将在稍后插入并使用。但不是字符串，而是直接像代码。让我在另一个示例上进行演示：

int num=3;
char functionInString[]="printf(num);
//Some code, that would for example change letters in 
functionInString, for example to different fuction 
consisting of letters

//And here, do whatever is written in functionToString

抱歉，如果我不够清楚。谁能告诉我，是否可以用C或任何其他语言编写？该概念的命名方式是什么？

Answer 1

您可能需要了解closure和callback是什么。 Function pointers很有用，但单独使用可能还不够（请阅读更多内容，以了解函数指针如何对实现闭包有用）。

您应该了解有关C的更多信息，因此请阅读有关C编程的好书。我建议下载C11标准n1570并浏览一下。一个非常重要的概念是undefined behavior，您应该scared。

如果可以某种方式计算（例如，在char数组中，但也可以通过其他任何方式）某种类型的代码，我将在稍后插入并使用。但不是字符串，而是直接像代码。

在纯标准C代码中这是不可能的（因为构成程序的translation units的集合是固定的），并且原则上任何有效的函数指针值都应指向某个现有函数（因此 stricto sensu 调用任何其他函数指针值将是未定义的行为）。但是，某些实现能够（以某种实现特定的方式）构造，以某种方式“有效”新的函数指针（但这在C11标准的外部中）。在纯粹的Harvard architecture上，代码位于ROM中，这甚至是不可能的。

生成并动态加载插件

但是，如果您在现代operating system（我建议使用Linux）下运行，则可以使用dynamic loading和plugin工具。我特别关注Linux（对于Windows，细节有很大不同，而细节是罪恶；请阅读Levine的书Linkers and Loaders）。阅读Operating Systems: Three Easy Pieces，以了解有关操作系统的更多信息。

所以（在Linux上）您可以做的是在运行时在某些临时文件（例如/tmp/generated.c）中生成一些C代码；您需要定义有关该文件的约定（例如，它定义了一个void pluginfun(int)函数，该函数具有一些其他所需的属性）；然后，您将派生一个编译命令以将其编译为一个共享插件（Drepper读为How to write shared libraries），即一个插件。因此，您的程序可能会运行（例如使用system(3)或较低级别的系统调用，例如fork(2)，execve(2)，waitpid(2)等...） gcc -Wall -O -fPIC /tmp/generated.c -shared -o /tmp/generatedplugin.so;稍后，您的主程序将使用dlopen(3)加载该插件：

void* dlh = dlopen("/tmp/generatedplugin.so", RTLD_NOW);
if (!dlh) { 
  fprintf(stderr, "dlopen /tmp/generatedplugin.so failed: %s\n",
          dlerror());
  exit(EXIT_FAILURE);
}

由于您关心函数指针，因此，如果将其签名声明为类型，则代码将更具可读性：

typedef void pluginfun_type(int);

然后可以轻松地声明指向该签名的函数的函数指针：

pluginfun_type* fptr = NULL;

，您的程序可以使用dlsym(3)插件中的pluginfun函数地址：

fptr = (pluginfun_type*) dlsym(dlh, "pluginfun");
if (!fptr) {
   fprintf(stderr, "dlsym of pluginfun failed: %s\n", dlerror());
   exit(EXIT_FAILURE);
}

最后使用(*fptr)(3)来调用该函数。

您应使用gcc -O -Wall foo.o bar.o -rdynamic -ldl -o foobarprog链接主程序。您可能会最后调用dlclose(3)，但如果插件中的某个函数仍处于活动状态，则不要这样做。

这种生成插件的方法在Linux上非常有效。我的manydl.c是一个玩具程序，生成“随机” C代码，将该生成的C代码的编译分叉到生成的插件中，然后加载该插件（并且可以重复多次）。它表明，在实践中，Linux程序可以生成并加载数十万个（如果您足够耐心的话，甚至可能是数百万个）插件。实际上，code segments泄漏是可以接受的（可以通过谨慎使用dlclose来避免）

今天计算机非常快。您可能会在每个REPL交互中生成一个小插件（C少于一千行），然后对其进行编译和加载（对于这样的小插件，通常需要不到0.1秒的时间），也就是说几乎与人类互动兼容（我在过时的GCC MELT项目中做到了这一点；我将在bismon报告草稿中描述的bismon-chariot-doc.pdf项目中做到了这一点）。

使用JIT编译库

要在运行时动态生成代码，还可以使用一些JIT-compilation库。其中有很多，包括libgccjit，LLVM（在C ++中），asmjit，libjit，GNU lightning，tinycc及其{ {1}}。它们中的一些能够快速发出机器代码，但是该代码的性能可能不是很好。其他人则在进行优化，例如使用良好的C编译器（尤其是libgccjit，其内部使用GCC）。当然，这些优化需要一些时间，因此机器代码的发出速度很慢，但是其性能却与优化的C代码一样好。

嵌入口译员

在许多情况下，脚本语言会提供某种eval。 设计了几个解释器，以便轻松地嵌入到您的应用程序中（注意和警告），特别是Lua或Guile（和{{3} }。更多的解释器（Ocaml，Python，Perl，Parrot，Ruby等）也可以以某种方式嵌入到您的应用程序中（您可能需要了解Nim术语）。当然，所有都需要一些编码约定。实际上，解释器比编译的代码慢。

术语

任何人都可以告诉我，是否可以用C或任何其他语言编写？如何称呼这个概念？

您可能需要阅读有关garbage collection，metaprogramming，eval，multistage programming，homoiconicity，reflection，{{3} }，continuations（考虑伊恩·泰勒（Ian Taylor）的type introspection）。

您可能对stack trace类语言感兴趣。首先阅读libbacktrace，然后阅读Queinnec的书Lisp和Scott的书SICP。请注意，Lisp In Small Pieces（Common Lisp实现）在每次REPL交互时都会生成机器代码。

由于您提到了对人工智能的兴趣，因此可以研究Programming Language Pragmatics。他的CAIA系统是SBCL，因此可以生成其C代码的全部内容（将近500KLOC）。

Answer 2

尝试使用函数指针数组；

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

void myfunc1(){printf("1\n");};
void myfunc2(){printf("2\n");};
void myfunc3(){printf("3\n");};
void myfunc4(){printf("4\n");};
void myfunc5(){printf("5\n");};

void (*myfuncs[5])() = {myfunc1, myfunc2, myfunc3, myfunc4, myfunc5};

int main(int argc, char *argv[])
{
    for(int i=0;i<5;i++) {
            (myfuncs[i])();
    }
    exit(EXIT_SUCCESS);
}

Answer 3

使用函数指针数组。首先定义格式：

typedef void func_t (void);

然后创建一个函数指针数组：

func_t* func[n] = {function1, function2, function3};

示例：

#include <stdio.h>

void function1 (void) { puts(__func__); }
void function2 (void) { puts(__func__); }
void function3 (void) { puts(__func__); }

typedef void func_t (void);

#define n 3

int main()
{
  func_t* func[n] = {function1, function2, function3};
  for(size_t i=0; i<n; i++)
  {
    func[i]();
  }
}

计算在C语言中使用哪个函数（或某种代码）

3 个答案:

生成并动态加载插件

使用JIT编译库

嵌入口译员

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