如何在C语言中定义一个可以接受不同类型的变量？

Question

如何在C语言中定义一个可以接受不同类型的变量？

c

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我想在C语言中实现一个字典数据结构，希望它尽可能地通用。也就是说，它可以接受任何类型的值对。

如何初始化一个可接受任何类型的变量？

并且，如何将该类型转换回我想要的类型？（类型转换）

谢谢。

- nubela

我记得它与void有关，但具体是什么我不太记得了 :( - nubela

我认为在C++中，空指针可以做到这一点，但是在严格的C语言中我从未以这种方式使用过它们，因此我不确定它们是否对此有所帮助。 - FrustratedWithFormsDesigner

@FrustratedWithFormsDesigner：实际上，在严格的C语言中它们可以更顺畅地工作。在C++中，你不能将一个void指针转换为某个类型的指针（或者反过来）而不使用强制转换。在C中，强制转换是不必要的。 - David Thornley

虽然很难搜索到，但这个问题以前已经讨论过几次了...我会试着找出一两个链接。 - dmckee --- ex-moderator kitten

这里有一个讨论相同基本问题的链接：https://dev59.com/l3NA5IYBdhLWcg3wAIxP 和 http://stackoverflow.com/questions/1662229/c-all-type-parameter 也相关。然而，发帖人并没有受到任何不光彩的影响：那些都很难找到。 - dmckee --- ex-moderator kitten

10个回答

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这并不是一件简单的事，但以下是最简单的方法：

您需要知道所有支持的类型以及在插入它们时它们的类型。

首先，您将实际拥有一个类似于结构体的数据结构： struct { void * data; enum Type tag } 并定义一个enum Type { int, char*，... etc } void *是指向没有类型的数据的指针，因此您可以使用它来存储包含要存储的数据的内存块。

Type标签存储数据的内容，使得使用该数据结构的代码可以知道从数据结构返回的是什么。

如果您不需要存储类型，并且可以在从数据结构中取出时将其强制转换为正确的类型，则可以省略Type标签，只需存储void *即可。

- McPherrinM

4

在C语言中，没有简单的方法来实现这个。你可以使用void*来传递类型的指针，但是没有模板、泛型或变体的概念存在。

要使用void*，你需要将所有东西都视为指针，因此必须在堆上分配它。然后，在发送到此数据结构时，您需要将那些指针转换为void*，然后在另一侧进行转换。这可能很棘手，因为你必须记住最初的类型是什么。

如果你恰好在Windows上编程，你可以使用Variants来实现这一点，但是与此相关的开销比较大。

- Steve Rowe

你如何在C语言中使用变量（Variants）？ - Remo.D

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+1 提到变体。这是微软试图解决这个问题的方式。并不优雅，但实际上没有优雅的解决方案。 - Randolpho

@Remo.D：变量是Win32构造，它是C API。所以正如Steve所提到的，你必须在/针对Windows上进行编程。 - Randolpho

嗯，我的老脑袋对于仅限于Win32的概念并不那么舒适 :) - Remo.D

@Randolpho：针对Windows编程 哈哈！我喜欢这个！ - pmg

@Remo.D: 你可以从 ::VariantInit(&myVariant); 开始。 - Andomar

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你有两个选择：

void* foo;

它可以指向任何类型的数据，或者：

union my_types {
   int* i;
   char* s;
   double* d;
   bool* b;
   void* other;
}

这个功能使您可以进行“自动”指针转换（您可以将类型为“my_types”的变量引用，就像它是上述任何一种类型一样）。有关union的更多信息，请参见此链接。

以上两种选项都不是很好 - 考虑使用C ++来实现您想要做的事情。

- Cory Petosky

当他试图将结构体存储在字典中时，这会导致接口不一致。 - Cory Petosky

2

您可能需要使用void *。

- Mark Byers

1

你的解决方案将需要使用指向void的指针。指向void的指针可以保存任何对象类型（不包括函数），并且可以在不丢失信息的情况下转换回来。

最好使用“父结构体”，以便您知道指针所指向的对象类型：

enum MyType { INTEGER, DOUBLE_STAR };
struct anytype {
    enum MyType mytype;
    size_t mysize;
    void *myaddress;
};

然后

struct anytype any_1, any_2;
int num_chars;
double array[100];

any_1.mytype = INTEGER;
any_1.myaddress = &num_chars;
any_1.mysize = sizeof num_chars;

any_2.mytype = DOUBLE_STAR;
any_2.myaddress = array;
any_2.size = sizeof array;

还有，要与之一起工作

foo(any_1);
foo(any_2);

其中foo被定义为

void foo(struct anytype thing) {
    if (thing.mytype == INTEGER) {
        int *x = thing.myaddress;
        printf("the integer is %d\n", *x);
    }
    if (thing.mytype == DOUBLE_STAR) {
        size_t k;
        double *x = thing.myaddress;
        double sum = 0;
        for (k = 0; k < thing.mysize; k++) {
            sum += thing.myaddress[k];
        }
        printf("sum of array: %f\n", sum);
    }
}

代码未经测试

- pmg

1

使用 void * ?

你可以将其强制转换成任何你想要的类型，当然前提是你必须自己进行检查。

- jldupont

0


enum _myType { CHAR, INT, FLOAT, ... }myType;
struct MyNewType
{
   void * val;
   myType type;
}

然后，您可以将类型为MyNewType的元素传递给您的函数。检查类型并执行适当的转换。

- Freddy

0

您可以使用 void * 指针来接受几乎任何指针。关键在于将其强制转换回所需类型：您必须在某个地方存储有关指针的类型信息。

您可以使用 struct 来存储 void * 指针和类型信息，并将其添加到数据结构中。主要问题在于类型信息本身；C 不包含任何类型反射，因此您可能需要创建一组类型枚举或存储描述该类型的字符串。然后，您必须通过查询类型信息来强制 struct 的用户将 void * 转换回原始类型。

这并不是理想的情况。一个更好的解决方案可能是转移到 C++ 或甚至 C# 或 Java。

- Randolpho

0

C语言提供了联合体，可能适合您的需求。在编译之前，您需要定义所有类型，但是同一变量可以指向联合体中包含的所有类型。

- Patrick

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可以查看英文原文，
原文链接

- Remo.D · Accepted Answer

定义一个可以保存多种类型值的变量的方法是使用联合：

union uu {
  int i;
  float f;
  char c;
  char *s;
} x;

x.i是一个整数，x.s是一个字符指针等等。x的大小是成员类型中最大的。

不幸的是，记住变量的类型的唯一方法是将其存储在其他地方。常见的解决方案是使用这样的结构：

 struct ss {
   int type;
    union {
      int i;
      float f;
      char c;
      char *s;
    } val;
  } x;

然后进行如下操作：

 #define FLOAT 1
 #define INT   2
 .... 

 x.val.i = 12;
 x.type = INT;
 ....
 if (x.type = INT) printf("%d\n",x.val.i);
 ....

真的很丑陋。

还有其他可能性可以通过宏处理器来使其更加美观，但本质是你必须事先知道联合中存储的值类型并访问正确的字段。