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泛型选择 (自 C11)

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提供了一种在编译时基于控制表达式的类型选择多个表达式之一的方法

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[编辑] 语法

_Generic ( 控制表达式 , 关联列表 ) (自 C11)

其中 关联列表 是逗号分隔的关联列表,每个关联都具有以下语法

类型名称 : 表达式
default : 表达式

其中

类型名称 - 任何完整的对象类型,而不是可变修改的(即,不是 VLA 或指向 VLA 的指针)。
控制表达式 - 任何表达式(逗号运算符除外),如果未使用 default 关联,则其类型必须与 类型名称 之一兼容
表达式 - 任何类型的任何表达式(逗号运算符除外)和值类别

关联列表 中没有两个 类型名称 可以指定兼容类型。 只能有一个使用关键字 default 的关联。 如果未使用 default 并且没有 类型名称 与控制表达式的类型兼容,则程序将无法编译。

[编辑] 解释

首先,控制表达式 的类型经历左值转换。 转换仅在类型域中执行:它丢弃顶层 cvr 限定符和原子性,并将数组到指针/函数到指针的转换应用于控制表达式的类型,而不会启动任何副作用或计算任何值。

转换后的类型与关联列表中的 类型名称 进行比较。

如果该类型与其中一个关联的 类型名称 兼容,则泛型选择的类型、值和值类别是该 类型名称 的冒号后出现的 表达式 的类型、值和值类别。

如果没有任何 类型名称控制表达式 的类型兼容,并且提供了 default 关联,则泛型选择的类型、值和值类别是 default : 标签后的表达式的类型、值和值类别。

[编辑] 注释

永远不会评估 控制表达式 和未选择的选择的 表达式

由于左值转换,"abc" 匹配 char* 而不是 char[4],并且 (int const){0} 匹配 int,而不是 const int

所有值类别,包括函数指示符和 void 表达式,都允许作为泛型选择中的 表达式,如果被选中,则泛型选择本身具有相同的值类别。

C99 中引入的 类型泛型数学宏(来自 <tgmath.h>)是以编译器特定的方式实现的。 C11 中引入的泛型选择使程序员能够编写类似的类型依赖代码。

泛型选择类似于 C++ 中的重载(在 C++ 中,根据参数类型在编译时选择多个函数之一),不同之处在于它在任意表达式之间进行选择。

[编辑] 关键字

_Generic, default

[编辑] 示例

#include <math.h>
#include <stdio.h>
 
// Possible implementation of the tgmath.h macro cbrt
#define cbrt(X) _Generic((X),     \
              long double: cbrtl, \
                  default: cbrt,  \
                    float: cbrtf  \
              )(X)
 
int main(void)
{
    double x = 8.0;
    const float y = 3.375;
    printf("cbrt(8.0) = %f\n", cbrt(x));    // selects the default cbrt
    printf("cbrtf(3.375) = %f\n", cbrt(y)); // converts const float to float,
                                            // then selects cbrtf
}

输出

cbrt(8.0) = 2.000000
cbrtf(3.375) = 1.500000

[编辑] 缺陷报告

以下行为变更缺陷报告被追溯应用于先前发布的 C 标准。

DR 应用于 已发布行为 正确行为
DR 481 C11 如果控制表达式经历左值转换,则它未充分指定 它经历

[编辑] 参考文献

  • C23 标准 (ISO/IEC 9899:2024)
  • 6.5.1.1 泛型选择 (页码: 待定)
  • C17 标准 (ISO/IEC 9899:2018)
  • 6.5.1.1 泛型选择 (页码: 56-57)
  • C11 标准 (ISO/IEC 9899:2011)
  • 6.5.1.1 泛型选择 (页码: 78-79)

[编辑] 参见

C++ 文档 关于 模板