C语言中结构体的构造函数

Question

给定：

struct objStruct {
    int id;
    int value;
};

typedef struct objStruct Object;

有没有一种快捷的方法来分配和初始化对象，类似于 C++ 的构造函数？
它甚至可以是一个预处理器宏。任何能比下面这段代码更短、更易读的东西。

Object *newObj = malloc(sizeof(Object));
// successful allocation test snipped
newObj->id = id++;
newObj->value = myValue;

- Aillyn

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C中的构造函数，初始化C结构。 - outis

可能的重复问题 (C 中的默认构造函数 或 在 C++ 代码中初始化 C 结构体) 都不是这个问题的真正重复，虽然它们有关联。自从上一条评论发布以来，它们已经更改了标题。 - Jonathan Leffler

Answer 1

在C语言中，我通常会创建一个类似于构造函数的函数来完成这个操作。例如（为了简洁起见省略错误检查）

Object* Object_new(int id, int value) { 
  Object* p = malloc(sizeof(Object));
  p->id = id;
  p->value = value;
  return p;
}

...
Object* p1 = Object_new(id++, myValue);

- JaredPar

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可能有点过度，但我通常也会创建一个void objStruct_destroy（objStruct * obj）函数，用于释放内部结构体的内存分配，在以后需要添加任何释放内容时我可以使用它。 - Mike Axiak

是的；除了有时最好让“构造函数”以Object*作为参数来接受，这样你也可以进行堆栈分配（Object object; Object_initialise(&object);）。 - Porculus

一个中间方法是使用Object_Init对已分配的对象执行初始化（=放置构造函数），并使用Object_New进行分配和初始化（在内部应调用Object_Init）。对于“析构函数”也应该这样做。 - Matteo Italia

@Traubenfuchs 这是因为这将意味着在返回点处进行复制。虽然可以进行省略，但这并不是保证的。 - Ruslan

你需要记住的是使用assert()检查错误。 - Sayan Bhattacharjee

Answer 2

在C99及以后的版本中，您可以使用复合字面量，它看起来像一个转换操作符后跟着花括号内的初始化器。

int init_value = ...;
int init_id    = ...;
Object newObj1 = (Object){ .value = init_value, .id = init_id };
Object newObj2 = (Object){ .id = init_id, .value = init_value };

后两行代码实现的效果是一样的——字段的顺序不是关键的。这是使用“指定初始值”的另一个C99特性。你可以创建一个复合字面量而不使用指定的初始化器。

- Jonathan Leffler

Answer 3

在C语言中，可以使用与结构体相同的名称来声明内联函数：

struct my
{
    int a;
};

inline struct my* my(int* a)
{
    return (struct my*)(a);
}

//somewhere in code
int num = 123;
struct my *sample = my(&num);
//somewhere in code

它看起来非常类似于C++构造函数。

- grekhss

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return (struct my*)(a) 这句代码是如何设置 int a 的？难道不应该通过 pointer_to_my->a 进行赋值吗？ - VimNing

这只是一个构造函数的模拟：num的地址被解释为指向一个结构体的指针，该结构体包含一个字段 - 整数。如果在结构体中添加另一个字段，例如整数或指针，这个技巧将不起作用：将地址传递到函数my()将导致额外字段中的垃圾数据。 - grekhss

好的，但是如果我从一个C文件中获取“Undefined symbol: _my”，如果我删除“inline”关键字，则不会出现错误。 - tontonCD

Answer 4

struct thingy {
   char * label;
   int x;
};

#define declare_thingy( name, label, val) struct thingy name = { label, val }

struct thingy * new_thingy(const char * label, int val) {
     struct thingy * p = malloc(sizeof(struct thingy));
     if (p) {
          p->label = label;
          p->val = val;
     }
     return p;
}

- nategoose

Answer 5

你真的需要区分静态或自动变量的初始化和动态分配。对于第一种情况，使用命名初始化器；对于第二种情况，则需要一个良好指定的初始化函数。

所有这些都可以很好地封装成宏，以便为你提供简单的静态/自动初始化和类似于C++中的new的功能。

- Jens Gustedt

Answer 6

如果你在寻找一个针对 C 的面向对象“仿真”技术，我强烈推荐 GObject 类型系统[1]，它已经很成熟并且被 GTK 等广泛使用。

GLib [2] 还有一个不错的小对象分配器，目前被 GNOME 使用。

[1] GObject 参考手册 [2] GLib 内存分片

- Tarantula

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请注意，某些在C ++中通常在编译时检查的内容，在GObject中仅在运行时完成。 - Ruslan