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有没有一种方法可以在C语言中实现模板效果？

cdata-structures
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我开发了一个包含简单链表函数的C dll，但它们都是在int类型上定义的。也就是说，每当用户使用我的库创建一个链表时，他只能创建一个int类型的列表。那么，如果我可以做一些事情（除了void *），让用户创建任意数据类型的列表，比如char、float甚至是用户定义的结构体呢？而且还不需要重新编译。
谢谢。
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请注意，如果您的实现隐藏在预编译库中，即使是C++也无法帮助您。一般来说，C++模板需要存在于头文件中。 - Oliver Charlesworth
7个回答
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使用宏是一种不错的模板化定义方法，即基于模式生成任意数量的定义。这里有一个例子——但它非常丑陋。

#include <stdlib.h>

#define template_struct_A(T1,T2) struct A_ ## T1 ## _ ## T2 { \
    T1 a; \
    T2 b; \
}
#define struct_A(T1,T2) struct A_ ## T1 ## _ ## T2

struct C { const char*s; };

typedef const char* pchar;
template_struct_A(int, pchar); // explicit instantiation of struct A<int, pchar>

int main() {
    struct X { struct C x; } x;
    struct_A(int, pchar) o1; // struct A<int, const char*> o1
    o1.a = 1;
    o1.b = "hello";

    struct_A(int, pchar) o2; // struct A<int, const char*> o2
    o2.a = o1.a * 2;
    o2.b = "world";

    typedef struct_A(int, pchar)* pAInt;
    typedef struct C structC;
    template_struct_A(pAInt, structC) o3; // struct A<struct A<int, const char*>, struct C> o3
    o3.a = &o2;
    o3.b.s =  "hi";

    printf ("o1.a = %d, o1.b = %s, o2.a = %d, o2.b = %s, o3.b.s = %s\n", o1.a, o1.b, o2.a, o2.b, o3.b.s);
}
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除了 void * 之外，没有其他选择。

我想说的是，唯一的选择就是 void *。

void * 是 C 中唯一的通用类型；在某种程度上，也是 C++ 中唯一的通用类型；因为它们都不被称为动态语言。

当然，如果你感觉特别疯狂，你可以重新调整内部链表链接的结构，包括一个联合，并命名一系列函数为

add_<type>_to_list(); // <type> = char, int, float…

但这很可能无法得到令人满意的结果。

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我同意其他答案，void * 是唯一的选择。但是如果您添加一个大小参数来指示 void * 指向多少字节，您可以在不重新编译的情况下挤出更多的动态行为。

void *shift(list *plist, unsigned size);
void unshift(list *plist, void *item, unsigned size);

然后你可以使用宏来隐藏大小。

#define Cshift(L)   shift(L,sizeof(char))
#define Cunshift(L,I) unshift(L,I,sizeof(char))
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我不是完全确定，但看起来这两个都是编译时特性；在运行时实际上并没有用处。 - Williham Totland
@Williham Totland：啊，那是C语言。除非你注释一些实现了运行时所需钩子的整数类型，否则你可以忘记识别'int'。你只能通过编译时来完成它。 - Matt Joiner
@Williham：如果使用Haskell作为参考，那么在编译时使用泛型可以做很多事情。如果将Nik的宏示例与类型上存在的数据结构相结合（有点像OCaml的函数），然后用一个“通用语句”重载其常见操作，你就可以走上一条动态感路线了。 - Eli
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您可以使用宏。例如，您可以创建不同的列表节点类型，具有不同类型的data成员，并确保所有节点都具有next和prev成员。然后，只需使用宏执行所有列表操作（如添加、插入、删除），因为这些操作不关心存储的类型。

当然，宏不像模板那样类型安全，被认为是“不好的风格”。但是，我们在C语言中，谁会害怕宏呢？而且，void*也不是那么类型安全。

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你可以在 C 语言中重写 C++ ，根据需要进行详细程度的控制。您可以从将链接列表的数据类型作为结构体*开始，转换为一些包装器结构，该结构本身可以包含类型标识符和指向实际数据的 void 指针。您可以编写自己的虚表以允许多态性，并添加引用计数和内存管理……如果您确实需要这种通用性，那么您肯定可以在 C 语言中编写所有内容。或者只需使用 C++ :-)
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