c语言template
‘壹’ 在c语言中如何实现函数模板
如果要写个函数支持多种数据类型,首先想到的就是C++的模板了,但是有时候只能用C语言,比如在linux内核开发中,为了减少代码量,或者是某面试官的要求…
考虑了一阵子后,就想到了qsort上.qsort的函数原型:
void qsort( void *base, size_t num, size_t width, int (__cdecl *compare )(const void *elem1, const void *elem2 ) );
快排时,只要自己实现相应数据类型的比较函数cmpare就可以了.如果比较int型时,一个典型的compare函数如下:
那么,就是说可以利用void *. void *意指未指定类型,也可以理解为任意类型。其他类型的指针可以直接赋值给void *变量,但是void *变量需要强制类型转换为其它指针类型。这个相信大家都知道。那么下面以一个简单的题目为例,来探讨如何在C语言中实现模板函数。
方法1: 利用void *.
在看下面的源程序之前,需要了解几点。首先,在32位平台上,任何类型的指针所占的字节都是4个字节,因为32位机器虚拟内存一般为4G,即2的32次方,只要32位即4个字节就可以足够寻址,sizeof(void *)=4; 其次,虽然各种不同类型的指针所占的空间都为4个字节,但是不同类型的指针所指的空间的字节数却不同(这一点尤为重要,下面的程序我在开始没有调通就因为这点意识不强)。所以,如果你将一个指针强制转换为另一个类型的指针,指针本身所占的字节是不变的,但是,如果对这个指针进行运算,比如 *p,p++,p-=1等一般都是不同的。 再次,函数指针应该了解下,这里不多说。 最后,因为Sandy跟我说,C++开始的时候模板的实现其实就是利用宏替换,在编译的时候确定类型。所以,为了方便,类型也用了预编译指令#define。
<span>#include"stdio.h"</span>
<span>#include"stdlib.h"</span>
<span>//typedefintT;//或者下面的也可以.</span>
<span>#defineTint</span>
//这个FindMin是Sandy写的.felix021也写了个,差不多的就不贴出来的.
voidFindMin(constvoid*arr,intarr_size,intarrmembersize,int*index,
int(*cmp)(constvoid*,constvoid*b)){
inti;
*index=0;
char*p=(char*)arr;
char*tmp=p;
for(i=1;i<arr_size;i++){
if(cmp(tmp,p)>0){
tmp=p;
}
p+=arrmembersize;
}
(*index)=((int)(tmp-arr))/arrmembersize;
}
*/</span>
可以把指针看作是char*,如果转换为int*,那下面的位移就不正确了.</span>
index<span>=</span>i<span>;</span>
<span>}</span>
<span>}</span>
<span>return</span>index<span>;</span>
<span>}</span>
<span>int</span>result<span>;</span><span>//result保存的是最小值索引.</span>
result<span>=</span>FindMin<span>(</span>arr,<span>12</span>,
‘贰’ java可以实现c语言的模板功能吗
1、java是纯面向对象的语言(main都是写到类里的),所以没有原生的模板功能。
2、使用“模板模式”可以实现类似的效果,这也是java里最常用的模式之一。
以下是一篇教程:
模板方法模式的结构
模板方法模式是所有模式中最为常见的几个模式之一,是基于继承的代码复用的基本技术。
模板方法模式需要开发抽象类和具体子类的设计师之间的协作。一个设计师负责给出一个算法的轮廓和骨架,另一些设计师则负责给出这个算法的各个逻辑步骤。代表这些具体逻辑步骤的方法称做基本方法(primitive method);而将这些基本方法汇总起来的方法叫做模板方法(template method),这个设计模式的名字就是从此而来。
模板方法所代表的行为称为顶级行为,其逻辑称为顶级逻辑。模板方法模式的静态结构图如下所示:
这里涉及到两个角色:
抽象模板(Abstract Template)角色有如下责任:
■定义了一个或多个抽象操作,以便让子类实现。这些抽象操作叫做基本操作,它们是一个顶级逻辑的组成步骤。
■定义并实现了一个模板方法。这个模板方法一般是一个具体方法,它给出了一个顶级逻辑的骨架,而逻辑的组成步骤在相应的抽象操作中,推迟到子类实现。顶级逻辑也有可能调用一些具体方法。
具体模板(Concrete Template)角色又如下责任:
■实现父类所定义的一个或多个抽象方法,它们是一个顶级逻辑的组成步骤。
■每一个抽象模板角色都可以有任意多个具体模板角色与之对应,而每一个具体模板角色都可以给出这些抽象方法(也就是顶级逻辑的组成步骤)的不同实现,从而使得顶级逻辑的实现各不相同。
源代码
抽象模板角色类,abstractMethod()、hookMethod()等基本方法是顶级逻辑的组成步骤,这个顶级逻辑由templateMethod()方法代表。
{
/**
*模板方法
*/
publicvoidtemplateMethod(){
//调用基本方法
abstractMethod();
hookMethod();
concreteMethod();
}
/**
*基本方法的声明(由子类实现)
*/
();
/**
*基本方法(空方法)
*/
protectedvoidhookMethod(){}
/**
*基本方法(已经实现)
*/
(){
//业务相关的代码
}
}
具体模板角色类,实现了父类所声明的基本方法,abstractMethod()方法所代表的就是强制子类实现的剩余逻辑,而hookMethod()方法是可选择实现的逻辑,不是必须实现的。
{
//基本方法的实现
@Override
publicvoidabstractMethod(){
//业务相关的代码
}
//重写父类的方法
@Override
publicvoidhookMethod(){
//业务相关的代码
}
}
模板模式的关键是:子类可以置换掉父类的可变部分,但是子类却不可以改变模板方法所代表的顶级逻辑。
每当定义一个新的子类时,不要按照控制流程的思路去想,而应当按照“责任”的思路去想。换言之,应当考虑哪些操作是必须置换掉的,哪些操作是可以置换掉的,以及哪些操作是不可以置换掉的。使用模板模式可以使这些责任变得清晰。
‘叁’ 在c语言中如何实现函数模板
各种用
C
语言实现的模板可能在使用形式上有所不同。现以一个求和函数
Sum
为例,用
C++
Template
可写如下:
template
R
Sum(const
T
*array,
int
n)
{
R
sum
=
0;
for
(int
i
=
0
;
i
<
n
;
++i)
sum
+=
i;
return
sum;
}
如果不是内置类型,该模板隐式地需要
有R
R::operator+=(T)运算符可用。
1.
使用函数指针作为
Functor
替换者
Typedef
struct
tagAddClass
{
Void
(*add)(char*
r1,
const
char*
r2);
Int
elemSize;
Char
sum[MAX_ELEM_SIZE];
}
AddClass;
void
Sum(AddClass*
self,
const
char*
array,
int
n)
{
for
(int
i
=
0
;
i
<
n
;
++i)
self->add(self->sum,
array
+
i*self->elemSize);
}
使用时:
Void
AddInt(char*
r1,
const
char*
r2)
{
*(long*)r1
+=
*(int*)r2;
}
AddClass
addClass
=
{AddInt,
2,
0
};
Int
array[100];
Read(array);
Sum(&addClass,
array,
100);
…..
2.
用宏作为Functor的替换者
#define
GenSumFun(SumFunName,
Add,
RetType,
ElemType)
RetType
SumFunName
(const
ElemType
*array,
int
n)
\
{
RetType
sum
=
0;
for
(int
i
=
0
;
i
<
n
;
++i)
Add(sum,
i);
return
sum;
}
使用时:
#define
AddInt(x,
y)
((x)
+=
(y))
GenSumFun(SumInt,
AddInt,
long,
int)
…..
Int
array[100];
Read(array);
Long
sum
=
SumInt(array,
100);
…..
3.
所有可替换参数均为宏
至少需要一个额外的文件(实现文件)为
impsum.c
/*
impsum.c
*/
RetType
FunName(const
ElemType
*array,
int
n)
{
RetType
sum
=
0;
for
(int
i
=
0
;
i
<
n
;
++i)
Add(sum,
i);
return
sum;
}
使用时:
#undef
RetType
#undef
FunName
#undef
ElemType
#undef
Add
#define
AddInt(x,
y)
((x)
+=
(y))
#define
RetType
long
#define
FunName
SumInt
#define
ElemType
int
#define
Add
AddInt
#include
impsum.c
…..
Int
array[100];
Read(array);
Long
sum
=
SumInt(array,
100);
4.
总结:
第一种方法,易于跟踪调试,但是效率低下,适用于对可变函数(函数指针)的效率要求不高,但程序出错的可能性较大(复杂),模板函数(Sum)本身很复杂,模板参数也比较复杂(add)的场合。
第二种方法,效率高,但很难跟踪调试,在模板函数和模板参数本身都很复杂的时候更是如此。
第三种方法,是我最近几天才想出的,我认为是最好的,在模板参数(Add)比较复杂时可以用函数(第二种也可以如此),简单时可以用宏,并且,易于调试。在模板函数本身很复杂,而模板参数比较简单时更为优越。但是,可能有点繁琐。
‘肆’ C语言elemtype
我理解你说的意思是不是想让elemtype可以替换任意一种类型?
如果是的话,这种东西叫做模板,它是C++的内容,不在C语言的范畴内。
具体用法是:
template <typename elemtype>
typedef struct{
elemtype *elem;
int length;
int listsize;
}sqlist;
之后声明变量时要赋予elemtype一个已知的类型,比如int。
struct sqlist<int> a;
对于a这里面的elemtype就变成了int。
不过这是C++的内容,C里面不能用。
如果不用模板,而必须在C语言里用的话,有两种方法。
1. 之前声明它
typedef int elemtype;
2. 之前预编译它
#define elemtype int
‘伍’ C语言函数模板问题
首先,C没有函数模版。C++才有。
其次,template <class T>是函数声明的一部分,所以下面函数实现应该是:
template <class T>
void swap(T &a,T &b){
int temp;
temp=a;
a=b;
b=temp;
}
最后,#include <iostream>,在标准的C++函数中,std的域中已经有一个swap函数。
而且前面也using namespace了。函数声明重复。
两个办法:
1 swap(i,j);改为 ::swap(i,j); //全局化。
2 swap改个名字。