为不同签名的功能生成C代码，但实现相同

在编写C代码（上下文是科学计算）时遇到了很多情况，我将拥有具有完全相同体模的次要类型差异的函数。我意识到C++提供了模板特性和函数重载，它允许只有一个所述函数的副本，并让编译器找出你构建时使用的签名。尽管这是C++中的一个很棒的功能，但我的项目使用C语言，而且我不需要模板的全部功能。到目前为止，我所尝试的是候选源文件上的m4宏，并且这会为每个我需要的不同类型使用恰当的名称修改相应的.c文件。预处理器因此也可以实现这一点，但我试图避免以复杂的方式使用它（我的代码因可重复性原因需要可理解）。我对m4不太好，因此所有的文件都只能在特定情况下使用，并且在新情况下不适用。为不同签名的功能生成C代码，但实现相同

当需要时，其他人在C编程做什么？手动生成和维护函数签名的不同排列？我希望这不是最好的答案，或者有一种工具可以使这种沉闷而容易出错的任务自动化。

对于含糊不清的道歉，让我举一个玩具的例子。假设我需要添加两个数字。如果我需要它适用范围广的类型上的算术可

float add(float x,float y){ 
    return x+y; 
}

确定这是伟大的花车，但什么：该功能可能会是这个样子。好吧我可以做到这一点

float add_f(float x,float y){...} 
double add_lf(double x,double y){...} 
unsigned int add_ui(unsigned int x, unsigned int y){...}

等等。如果对于某些（可能是愚蠢的）原因，我决定我也需要将参数的内容写入二进制文件，现在我必须在每个函数中添加必需的文件I/O代码。是否有一种简单的方法/工具来添加添加功能，并使用名称修饰来吐出不同的名称以避免这种烦人的情况？

基本上在我的m4情况下，我只需找到/用必需的类型替换一个宏类型，并使用一个宏MANGLE（）来修改函数，然后将输出指向一个替代的.c文件。虽然我的m4技能缺乏。

函数指针可以帮助我的代码的最终接口，但最终这些指针必须指向某些东西，然后我们再次枚举所有可能的东西。我也不清楚这可能如何影响短职能的潜在内联。

来源

2013-12-10 Reid.Atcheson

非常模糊和不精确。你能提供[** SSCCE **]（http://sscce.org/）吗？ – abelenky

复杂的宏是你在C中用于模板类行为的唯一真正的好解决方案。否则一般来说，如果你真的想要C++特有的功能，你需要编写C++代码 – Pyrce

M4是一个很好的预处理器，你可以试着学习更多。但是对于更复杂的代码生成的情况，编写模板文件并编写一个脚本来替代项目需要的脚本通常会更好。 – rodrigo

我唯一能想到的就是：让算法本身独立于类型，让你的函数的用户创建自己的函数来处理类型特定的部分，并使其中的一个参数为函数指向“处理函数”的指针。

查看我的意思是qsort例程的定义/实现。 Qsort适用于各种数据，但透明地处理数据本身 - 您传递给qsort的唯一东西是每个条目的大小，以及指向函数的函数指针，以便进行真正的比较。

来源

2013-12-10 19:04:09

+1中给出的类型来做'void my_generic_func（void * data，unsigned flags）';'并解释void *'，但它会*使* OP的代码更难以阅读和维护，他正试图避免。但是，这可能是解决问题的最佳方法。 –

我使用GNU autogen进行代码生成任务，这听起来有点像您当前的m4解决方案，但可能会更好地组织。例如：

类型。高清

autogen definitions type; 

type = { name="int"; mangle="i"; }; 
type = { name="double"; mangle="lf"; }; 
type = { name="float"; mangle="f"; }; 
type = { name="unsigned int"; mangle="ui"; };

type.tpl

[+ autogen5 template 
c=%s.c 
(setenv "SHELL" "/bin/sh") +]/* 
[+ (dne "* " "* ") +] 
*/ 
[+ 
FOR type "\n" +][+name+] add_[+mangle+]([+name+] x, [+name+] y) { ... }[+ENDFOR+]

或类似的东西。这应该吐出每个类型的函数type.def看起来像：

unsigned int add_ui(unsigned int x, unsigned int y) { ... }

你也可以把它在某些地方插入特定类型的代码，如果需要的话，等你可以有它输出的附加功能如上所述以及I/O版本。你必须计算mangle的文本，而不是我所得到的，但这不是问题。您还可以为I/O提供一些条件代码，并可以打开和关闭条件（再次，不是问题）。

我倒是绝对尝试，看看是否有某种方式来概括算法，但这种方法可能有（从没有真正的基础类型例如性能问题）缺点。但是从评论中听到这种方法可能不适合你。

来源

2013-12-10 19:08:47 ldav1s

您似乎在寻求通用类型支持。尽管宏处理可以在受限域中工作，但您所做的事情很复杂。

如果变体非常相似以至于简单地键入和命名修改就足够了，那么您是否可以在每个同一源片段的多个包含之前使用常规C＃定义来允许预处理器执行替换？这样，至少只有一个环境可以管理。

或者，如果性能影响不大，您是否可以为每个专业化准备多个存根函数，并将它们映射到可从存根调用的通用版本？

来源

2013-12-10 19:52:09 Pekka

我以前使用预处理器和多个包含实际完成了此操作。它实际上等同于我拥有的m4解决方案，现在我赞成它，因为它吐出了可读的.c文件，然后将其编译。读过代码的人不必知道我的宏是什么意思，他们可以打开一个生成的文件，而忽略模板文件。 –

@ Reid.Atcheson总是使用最高精度（可能保留一个整数和浮点版本）的性能受到如此大的影响，以至于值得维护多个实现？函数指针绝对不会内联，但可能并不昂贵。它们将导致您目前试图避免的同样的分布式复杂性。 – Pekka

作为一般规则，我保留函数的指针，这些指针保留在内部循环之外。我的编码需求与其他人稍有不同，因为这是一项研究，而且我基本上只是从某人的抱怨中获得证明，因为我通过糟糕的编码风格先发制人地禁用了编译器优化，从而人为地使我实现了某人else的算法比我的算法慢（因此需要重新编码）。现在，如果人们更注重我的领域的可重复性并发布了他们的代码，我会像疯狂地编写接口。 –

我知道大多数C开发人员都害怕它，但你有没有想过使用宏？

具体

到你的例子：

// floatstuff.h 
float add_f(float x,float y); 
double add_lf(double x,double y); 
unsigned int add_ui(unsigned int x, unsigned int y);

结合：

// floatstuff.c 
#define MY_CODE \ 
    return x + y 

float 
add (float x, float y) 
{ 
    MY_CODE; 
} 

double 
add_lf (double x, double y) 
{ 
    MY_CODE; 
} 

unsigned int 
add_ui (unsigned int x, unsigned int y) 
{ 
    MY_CODE; 
}

如果您正在使用每个函数的代码确实是相同的，那么这可能是你正在寻找的解决方案。它避免了大部分代码重复，保持一定程度的可读性，并且对运行时没有影响。另外，如果你将宏保存在你的.c文件的本地，那么你不可能破坏任何东西，所以也不用担心。

此外，你可以使用参数化宏做更奇怪的事情，这可以让你更加简化代码重复。

来源

2013-12-10 20:11:08

你需要一些更像'#define ADD（type，suffix）type add_ ## suffix（type x，type y）{return x + y; }'，它可以用#define ADD（unsigned int，ui）和#define ADD（double，db）和#define ADD（float，fl）等实例化。 –

为不同签名的功能生成C代码，但实现相同

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