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🌻1.前言

本篇目的：C语言之_Generic用法实例

🌻2._Generic介绍

• C语言的_Generic表达式是C11标准引入的一个特性，它提供了一种在编译时基于表达式类型选择函数或值的方法。这种机制与C++中的模板元编程相似，但更为简单和受限。
• _Generic表达式的基本形式如下：

_Generic(expr, type1: value1, type2: value2, ..., default: default_value)

• 其中expr是我们要判断的表达式，type1, type2, ...是可能的类型，value1, value2, ...是对应的类型为真时返回的值，default_value是默认返回的值（当没有任何类型匹配时）。
• _Generic表达式的基本思想是，根据expr的类型，从多个候选值中选择一个。这种选择是在编译时进行的，因此_Generic表达式是一种编译时多态。
• _Generic表达式可以用于多种场景，比如根据不同的类型选择不同的处理函数，实现类型转换等。它的一个重要特点是，它仅适用于类型，而不是特定的值。因此，我们不能用它来做数值的比较或者复杂的类型检查。此外，__Generic表达式在编译时求值，因此它不能用于运行时类型检查。
• 在使用_Generic表达式时，我们需要注意的是，它的类型匹配是基于expr的静态类型，而不是它的实际值。这意味着，如果expr是一个指针，那么_Generic表达式将根据指针的类型进行匹配，而不是指针指向的对象的类型。
• 此外，_Generic表达式的类型匹配是按照它在表达式中的顺序进行的。如果多个类型匹配expr，那么将选择第一个匹配的类型。因此，我们在编写_Generic表达式时，应该将最具体的类型放在前面，将最一般的类型放在后面。
• _Generic表达式的一个常见用途是实现泛型宏。在C语言中，宏是类型无关的，这意味着我们不能编写一个宏，它可以接受任何类型的参数并正确地进行类型转换。但是，通过使用_Generic表达式，我们可以编写一个宏，它在编译时根据参数的类型选择正确的表达式。
• 总的来说，_Generic表达式为C语言提供了一种简单的、编译时的类型选择机制。尽管它的功能有限，但在某些情况下，它仍然能够提供便利和代码的清晰度。

🌻3.代码实例

🐓3.1 简单的类型选择

#include <stdio.h>void print_int(int i) {printf("Integer: %d\n", i);
}void print_float(float f) {printf("Float: %f\n", f);
}void print_char(char c) {printf("Char: %c\n", c);
}void generic_print(void *data) {_Generic(data, int: print_int,float: print_float,char: print_char)(data);
}int main() {int i = 42;float f = 3.14f;char c = 'A';generic_print(&i);generic_print(&f);generic_print(&c);return 0;
}

🐓3.2 类型转换宏

#include <stdio.h>#define TO_INT(x) _Generic((x), \int: (x), \float: (int)(x), \default: (int)(x))int main() {int i = 42;float f = 3.14f;char c = 'A';printf("ToInt of i: %d\n", TO_INT(i));printf("ToInt of f: %d\n", TO_INT(f));printf("ToInt of c: %d\n", TO_INT(c));return 0;
}

🐓3.3 泛型函数

#include <stdio.h>#define ADD(x, y) _Generic((x), \int: _Generic((y), \int: (x) + (y), \default: (x) + (int)(y)), \float: _Generic((y), \float: (x) + (y), \default: (x) + (float)(y)), \default: _Generic((y), \default: (int)(x) + (int)(y)) \)int main() {int i = 42;float f = 3.14f;char c = 'A';printf("ADD(i, i): %d\n", ADD(i, i));printf("ADD(f, f): %f\n", ADD(f, f));printf("ADD(i, f): %f\n", ADD(i, f));printf("ADD(c, i): %d\n", ADD(c, i));return 0;
}