Cで関数のオーバーロードを実現する方法はありますか?私はのようにオーバーロードされる単純な関数を探しています
foo (int a)
foo (char b)
foo (float c , int d)
簡単な方法はないと思います。回避策がある場合は、それを探しています。
Cで関数のオーバーロードを実現する方法はありますか?私はのようにオーバーロードされる単純な関数を探しています
foo (int a)
foo (char b)
foo (float c , int d)
簡単な方法はないと思います。回避策がある場合は、それを探しています。
回答:
いくつかの可能性があります:
はい!
この質問が出されて以来、C11にキーワードが追加されたおかげで、標準C(拡張なし)は(演算子ではなく)関数オーバーロードのサポートを効果的に獲得しています_Generic
。(バージョン4.9以降、GCCでサポートされています)
(オーバーロードは、質問で示された方法で本当に「組み込み」ではありませんが、そのように機能するものを実装するのは非常に簡単です。)
_Generic
sizeof
およびと同じファミリーのコンパイル時演算子_Alignof
です。標準セクション6.5.1.1で説明されています。2つの主要なパラメーターを受け入れます。式(実行時に評価されません)と、switch
ブロックのように見えるタイプ/式の関連付けリストです。_Generic
式の全体的なタイプを取得し、それを「切り替え」て、リスト内でそのタイプの最終結果式を選択します。
_Generic(1, float: 2.0,
char *: "2",
int: 2,
default: get_two_object());
上記2
の式は、制御式のタイプがであると評価されるint
ため、関連付けられている式をint
値として選択します。これは実行時に残りません。(このdefault
句はオプションです。省略した場合にタイプが一致しないと、コンパイルエラーが発生します。)
これが関数のオーバーロードに役立つ方法は、Cプリプロセッサーによって挿入され、制御マクロに渡される引数のタイプに基づいて結果式を選択できることです。したがって(C標準の例):
#define cbrt(X) _Generic((X), \
long double: cbrtl, \
default: cbrt, \
float: cbrtf \
)(X)
このマクロcbrt
は、引数の型をマクロにディスパッチし、適切な実装関数を選択して、元のマクロ引数をその関数に渡すことにより、オーバーロードされた操作を実装します。
したがって、元の例を実装するには、次のようにします。
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
この場合default:
、3番目のケースの関連付けを使用することもできますが、それは原則を複数の引数に拡張する方法を示していません。最終結果はfoo(...)
、引数の型を心配することなく(much [1])コードで使用できることです。
より複雑な状況、たとえば多数の引数またはさまざまな数をオーバーロードする関数の場合、ユーティリティマクロを使用して静的ディスパッチ構造を自動的に生成できます。
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"
}
(ここでの実装)したがって、いくらかの労力で、ボイラープレートの量を減らして、オーバーロードをネイティブでサポートする言語によく似たものにすることができます。
余談ですが、C99では既に(型ではなく)引数の数をオーバーロードすることが可能でした。
[1] Cが型を評価する方法はあなたをつまずかせるかもしれないことに注意してください。これはfoo_int
、たとえば文字リテラルを渡そうとする場合に選択し、オーバーロードで文字列リテラルをサポートする場合は少し混乱させる必要があります。それでも全体的にかなりクールです。
すでに述べたように、という意味でのオーバーロードはCではサポートされていません。問題を解決するための一般的なイディオムは、関数にタグ付き共用体を受け入れさせることです。これは、struct
パラメータによって実装されます。パラメータstruct
自体は、のようなある種のタイプインジケータと、さまざまなタイプの値のenum
a union
で構成されます。例:
#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);
}
whatever
(別々の機能にSをset_int
、set_float
など)。すると「型のタグ付け」が「型名を関数名に追加」になります。この回答のバージョンには、より多くのタイピング、より多くの実行時コスト、コンパイル時にキャッチされないエラーの可能性が多く含まれています... この方法で行うことには何の利点もありません!16票?!
これが、Cで関数のオーバーロードを示していることがわかり、最も簡潔な例です。
#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;
}
コンパイラがgccで、新しいオーバーロードを追加するたびに手動で更新することを気にしない場合は、マクロマジックを実行して、呼び出し元に関して必要な結果を得ることができますが、書くのはあまり良くありません...しかし、それは可能です
__builtin_types_compatible_pを確認し、それを使用して次のようなマクロを定義します
#define foo(a) \
((__builtin_types_compatible_p(int, a)?foo(a):(__builtin_types_compatible_p(float, a)?foo(a):)
しかし、いや、嫌なだけ
編集: C1Xは、次のような型のジェネリック式のサポートを取得します。
#define cbrt(X) _Generic((X), long double: cbrtl, \
default: cbrt, \
float: cbrtf)(X)
はい、そうです。
ここに例を示します:
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);
}
printAとprintBから0とhello ..を出力します。
次のアプローチはa2800276のアプローチに似ていますが、いくつかのC99マクロマジックが追加されています。
// 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;
}
これはまったく役に立たないかもしれませんが、clangを使用している場合は、overloadable属性を使用できます-これはCとしてコンパイルする場合でも機能します
http://clang.llvm.org/docs/AttributeReference.html#overloadable
ヘッダ
extern void DecodeImageNow(CGImageRef image, CGContextRef usingContext) __attribute__((overloadable));
extern void DecodeImageNow(CGImageRef image) __attribute__((overloadable));
実装
void __attribute__((overloadable)) DecodeImageNow(CGImageRef image, CGContextRef usingContext { ... }
void __attribute__((overloadable)) DecodeImageNow(CGImageRef image) { ... }
通常、タイプが名前に追加または追加されることを示すイボ。場合によっては、マクロを回避することもできますが、それはむしろ、実行しようとしていることに依存します。Cにはポリモーフィズムはなく、強制のみです。
単純な一般的な操作は、マクロで実行できます。
#define max(x,y) ((x)>(y)?(x):(y))
コンパイラがtypeofをサポートしている場合、より複雑な操作をマクロに入れることができます。その後、シンボルfoo(x)を使用して、同じ操作のさまざまなタイプをサポートできますが、さまざまなオーバーロード間で動作を変えることはできません。マクロではなく実際の関数が必要な場合は、タイプを名前に貼り付け、2番目の貼り付けを使用してアクセスすることができます(私は試していません)。
ロイシェンコの答えは本当にクールです-単に:foo
例はGCCでコンパイルされません。これはで失敗しfoo(7)
、FIRST
マクロと実際の関数呼び出し((_1, __VA_ARGS__)
、余分なコンマが残っています)につまずきます。 、 といったfoo(double)
。
そのため、私は答えをもう少し詳しく説明することにしました。これには、無効なオーバーロード(foo(void)
かなりの問題が発生しました...)。
アイデアは次のとおりです:異なるマクロで複数のジェネリックを定義し、引数の数に応じて正しいジェネリックを選択しましょう!
この答えに基づいて、引数の数は非常に簡単です:
#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
それはいいですね、SELECT_1
またはSELECT_2
(または必要に応じてさらに引数を)解決するので、適切な定義が必要です。
#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 \
) \
)
はい、すでにvoidオーバーロードを追加しました。ただし、これは実際にはC標準ではカバーされていません。これにより、空の可変引数が許可されません。つまり、コンパイラー拡張に依存します。ます。
最初は、空のマクロ呼び出し(foo()
)によってトークンが生成されますが、空のトークンが生成されます。そのため、空のマクロ呼び出しでも、カウントマクロは実際には0ではなく1を返します。リストが空かどうかに応じて、__VA_ARGS__
条件付きでの後にコンマを配置すると、この問題を「簡単に」解消できます。
#define NARG(...) ARG4_(__VA_ARGS__ COMMA(__VA_ARGS__) 4, 3, 2, 1, 0)
それは簡単に見えましたが、COMMA
マクロはかなり重いものです。幸い、このトピックはJens Gustedtのブログで既に取り上げられています(Jensに感謝)。基本的なトリックは、括弧が続かないと関数マクロが展開されないことです。詳細については、Jensのブログを参照してください...必要に応じてマクロを少し変更するだけです(短い名前を使用します)簡潔にするために、より少ない引数)。
#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 ,
そして今、私たちは元気です...
1つのブロック内の完全なコード:
/*
* 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;
}
extern "C++"
コンパイラがこれをサポートしているかのように、これらの関数を宣言してください。http://msdn.microsoft.com/en-us/library/s6y4zxec(VS.80).aspx
#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 *));
}