Выбор с использованием _Generic (C11)

Статья
04/03/2023

Ключевое слово _Generic используется для написания кода, который выбирает выражение во время компиляции в зависимости от типа аргумента. Это похоже на перегрузку в C++, при которой по типу аргумента выбирается вызываемая функция. В нашем случае тип аргумента выбирает выражение для вычисления.

Например, выражение _Generic(42, int: "integer", char: "character", default: "unknown"); оценивает тип 42 и ищет соответствующий тип int в списке. При обнаружении типа возвращается "integer".

Синтаксис

generic-selection:
_Generic( assignment-expression, assoc-list )

assoc-list:
association
assoc-list, association

association:
type-name : assignment-expression
default : assignment-expression

Первое выражение assignment-expression называется управляющим. Тип управляющего выражения определяется во время компиляции и сопоставляется с assoc-list, чтобы найти выражение для вычисления и возврата. Само управляющее выражение не вычисляется. Например, при наличии _Generic(intFunc(), int: "integer", default: "error"); intFunc не вызывается во время выполнения.

Когда определяется тип управляющего выражения, const, volatile и restrict удаляются перед сопоставлением с assoc-list.

Записи в assoc-list, которые не были выбраны, не вычисляются.

Ограничения

assoc-list не может указывать один и тот же тип более одного раза.
assoc-list не может указывать типы, совместимые друг с другом, например перечисление и базовый тип этого перечисления.
Если при выборе _Generic нет значения по умолчанию, управляющее выражение должно иметь только одно совместимое имя типа в списке универсальных связей.

Пример

Как один из вариантов, _Generic можно использовать в макросе. Файл заголовка <tgmath.h> использует _Generic для вызова правильной математической функции в зависимости от типа аргумента. Например, макрос для cos сопоставляет вызов, содержащий число с плавающей точкой, с cosf, одновременно сопоставляя вызов, содержащий сложное число двойной точности, с ccos.

В приведенном ниже примере показано, как написать макрос, который определяет тип переданного в него аргумента. Если в assoc-list нет записей, совпадающих с управляющим выражением, создается "unknown":

// Compile with /std:c11

#include <stdio.h>

/* Get a type name string for the argument x */
#define TYPE_NAME(X) _Generic((X), \
      int: "int", \
      char: "char", \
      double: "double", \
      default: "unknown")

int main()
{
    printf("Type name: %s\n", TYPE_NAME(42.42));

    // The following would result in a compile error because 
    // 42.4 is a double, doesn't match anything in the list, 
    // and there is no default.
    // _Generic(42.4, int: "integer", char: "character"));
}

/* Output:
Type name: double
*/

Требования

Выполните сборку с помощью /std:c11.

Пакет Windows SDK 10.0.20348.0 (версия 2104) или выше. Скачать последнюю версию Windows SDK можно здесь. Инструкции по установке и использованию пакета SDK для разработки C11 и C17 см. в статье Включение поддержки C11 и C17 в Visual Studio.

См. также

/std (определение стандартной версии языка)
Математика с универсальным типом

Поделиться через