在 C 语言中实现模板函数的方法
在 C 语言中实现模板函数的方法：
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<class T, class R> 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。
一般情况下，没有必要做如此劳心的工作，一切交给编译器去做就行了。但是本人在开发一个文件系统时，由于是基于一种少见的平台，没有可用的C++编译器，有几个函数，除了其中的类型不同（uint16和uint32），和几个可参数化的宏不同，其它地方完全相同，而函数本身很复杂（两百多行代码）。Copy出几个完全类似的函数副本，维护起来特别烦人。非常需要如此的编程模式，故此，分享出来，大家共同探讨。