这个头文件是 C 中 `_Generic` 的一个很好的用例吗？

Question

我正在用 C 语言编写一个侵入式数据结构库。其中许多容器将共享功能。例如，将会有许多容器提供正向和反向迭代。因此，我创建了一个标头，将这些通用操作作为跨所有容器的宏提供。这只是前向迭代器。

#include "double_ended_priority_queue.h"
#include "ordered_map.h"
#include "realtime_ordered_map.h"

#define BEGIN(container_ptr)                                          \
    _Generic((container_ptr),                                         \
        double_ended_priority_queue *: depq_begin,                    \
        ordered_map *: om_begin,                                      \
        realtime_ordered_map *: rom_begin)(container_ptr)

#define NEXT(container_ptr, iter_elem_ptr)                            \
    _Generic((container_ptr),                                         \
        double_ended_priority_queue *: depq_next,                     \
        ordered_map *: om_next,                                       \
        realtime_ordered_map *: rom_next)((container_ptr),            \
                                          (iter_elem_ptr))

用法如下所示。

struct val
{
    int id;
    int val;
    ccc_depq_elem elem;
};

void
inorder_fill(int vals[], size_t size, double_ended_priority_queue *pq)
{
    if (depq_size(pq) != size)
    {
        return;
    }
    size_t i = 0;
    for (struct val *e = BEGIN(pq); e && i < size; e = NEXT(pq, &e->elem))
    {
        vals[i++] = e->val;
    }
}

这看起来不错，并且这样的功能可以扩展到许多其他操作（emplace、Rust 的 Entry API、范围等）。但是，我必须将所有容器的标头包含在文件顶部的

_Generic

列表中。否则，当用户包含

generics.h

文件时，他们将收到编译错误，其中未包含的

_Generic

中的所有类型情况均包含未知类型。

随着更多共享这些功能的容器的实现，

generics.h

文件中包含的数量将大大增加。虽然

_Generic

的使用没有运行时开销，但我似乎用这种方法造成了巨大的编译时间膨胀。

• 我是否误解了

  _Generic

  的良好用例？
• C 中还有另一种泛型方法吗？或者我是否正在尝试解决不存在的问题，并且每个容器单独提供此功能都可以？

Answer 1

我想说代码非常好。

也许可以考虑将整个循环放在函数中以使代码更具可读性，而不是使用一些神秘的

BEGIN

/

NEXT

宏。

如果函数已经就位且无法修改，则考虑包装函数（它将被内联/优化）。

也就是说，创建一个像

container_iterate()

这样的宏，并且该宏使用

_Generic

检查容器的类型，然后调用例如

depq_iterate

，它是一个包含 for 循环和对

depq_begin

/

depq_next 的调用的包装函数

.

至于在添加更多类型时维护大量宏 - 总有 X 个宏，其中除其他外可用于生成

_Generic

关联列表，甚至是函数模板。它们以牺牲可读性为代价来提高可维护性。但这也许是一个单独问题的材料。