C中struct中的函数指针

Question

我试图使用struct在C中实现类的想法。 我的测试代码：

#include <stdio.h>

typedef struct test_struct
{
    int data;
    void(*func)(struct test_struct *);
} test_t;

void inc_data(test_t * this)
{
    this->data++;
}

int main(void)
{
    test_t test = { 0, inc_data };

    test.func(&test);

    printf("%d\r\n", test.data);
}

工作正常，但我还需要1件事。 我希望函数func不需要struct test_struct *作为参数，只需调用test.func()

我该怎么做？

我认为我们可以使用#define替换test.func(&test)到test.FUNC()但是我不知道该怎么做。

还有另外一个问题， this指针在C，不是C ++读取类似，但它实际上是不同的。 我知道C中没有this指针。我的问题是：是否有任何“技巧”可以做到这一点？ 就像使用#define或其他方法一样。 使用全局变量不是一个好的答案，因为我的程序中将有许多对象。

Answer 1

正如注释中指出的那样，当问题被标记为重复时，您可以使用预处理器，并非常接近您想要的内容。 它不是您指定的符号，但是C不是C ++。

您可以使用宏解决问题：

#define SCALL0(s, m)        ((s).m(&(s)))
#define SCALLn(s, m, ...)   ((s).m(&(s), __VA_ARGS__))
#define PCALL0(p, m)        ((p)->m(p))
#define PCALLn(p, m, ...)   ((p)->m((p), __VA_ARGS__))

在所有这些宏中， m参数是要调用的“成员函数”。 S宏用于s参数是实际结构时； P宏用于p参数是指向结构的指针时。 0宏用于成员函数仅采用this指针； n宏用于成员函数采用一个或多个其他参数的情况。 您可能会写，例如：

SCALL0(test, func);

通过将address-of运算符应用于实际结构，您可能仅可以使用两组宏之一，例如：

PCALL0(&test, func);

您可能愿意为可变参数宏使用GCC特定于标准行为的扩展，以避免需要0-vs-n的区别：

#define PCALL(p, m, ...) ((p)->m((p), ## __VA_ARGS))

因此，如果您接受了降低的可移植性并且需要将&应用于结构……并且您接受了用于调用成员函数的宏符号，则PCALL宏可能是您唯一需要的宏。 它与C ++成员函数调用不同，但C与C ++不同。

示例代码：

#include <stdio.h>

typedef struct test_struct
{
    int data;
    void (*func0)(struct test_struct *);
    void (*func1)(struct test_struct *, int);
} test_t;

#define SCALL0(s, m)        ((s).m(&(s)))
#define SCALLn(s, m, ...)   ((s).m(&(s), __VA_ARGS__))
#define PCALL0(p, m)        ((p)->m(p))
#define PCALLn(p, m, ...)   ((p)->m((p), __VA_ARGS__))
#define PCALL(p, m, ...)    ((p)->m((p), ## __VA_ARGS__))

static void inc_data(test_t *this) { this->data++; }
static void dbl_data(test_t *this) { this->data *= 2; }
static void add_data(test_t *this, int add) { this->data += add; }
static void mul_data(test_t *this, int mul) { this->data *= mul; }

int main(void)
{
    test_t test = { 0, inc_data, add_data };
    test_t *pt1 = &(test_t){ 100, inc_data, add_data };
    test_t *pt2 = &(test_t){ 10, dbl_data, mul_data };
    test_t *pt3 = &(test_t){ -27, dbl_data, add_data };

    printf("Test SCALL0, SCALLn on structure:\n");
    printf("%d\n", test.data);
    test.func0(&test);
    printf("%d\n", test.data);
    test.func1(&test, 7);
    printf("%d\n", test.data);
    SCALL0(test, func0);
    printf("%d\n", test.data);
    SCALLn(test, func1, 100);
    printf("%d\n", test.data);

    printf("Test PCALL0, PCALLn on pointer:\n");
    printf("%d\n", pt1->data);
    pt1->func0(pt1);
    printf("%d\n", pt1->data);
    pt1->func1(pt1, 22);
    printf("%d\n", pt1->data);
    PCALL0(pt1, func0);
    printf("%d\n", pt1->data);
    PCALLn(pt1, func1, test.data);
    printf("%d\n", pt1->data);

    printf("Test PCALL0, PCALLn on another pointer:\n");
    printf("%d\n", pt2->data);
    pt2->func0(pt2);
    printf("%d\n", pt2->data);
    pt2->func1(pt2, 22);
    printf("%d\n", pt2->data);
    PCALL0(pt2, func0);
    printf("%d\n", pt2->data);
    PCALLn(pt2, func1, pt1->data);
    printf("%d\n", pt2->data);

    printf("Test PCALL on structure:\n");
    printf("%d\n", test.data);
    test.func0(&test);
    printf("%d\n", test.data);
    test.func1(&test, 22);
    printf("%d\n", test.data);
    PCALL(&test, func0);
    printf("%d\n", test.data);
    PCALL(&test, func1, pt1->data);
    printf("%d\n", test.data);

    printf("Test PCALL on pointer:\n");
    printf("%d\n", pt3->data);
    pt3->func0(pt3);
    printf("%d\n", pt3->data);
    pt3->func1(pt3, pt1->data);
    printf("%d\n", pt3->data);
    PCALL(pt3, func0);
    printf("%d\n", pt3->data);
    PCALL(pt3, func1, pt2->data);
    printf("%d\n", pt3->data);

    return 0;
}

样本输出：

Test SCALL0, SCALLn on structure:
0
1
8
9
109
Test PCALL0, PCALLn on pointer:
100
101
123
124
233
Test PCALL0, PCALLn on another pointer:
10
20
440
880
205040
Test PCALL on structure:
109
110
132
133
366
Test PCALL on pointer:
-27
-54
179
358
205398

您可以创建和使用SCALL宏，但是最好改用PCALL宏。

Answer 2

在您试图模仿的C ++中，有一个隐式this指针作为每个方法的参数。 如果您的结构中没有类似的指针，则在调用方法时必须访问全局数据，这是一个坏主意。

您的职能

void inc_data(test_t * this)
{
  this->data++;
}

具有该参数，但是它依赖于您在调用函数时提供参数。 如果要删除它

void inc_data()
{...}

然后，由于该函数与该结构的内容之间没有明确的关系，因此该函数将需要对全局数据进行操作。

我建议-正如其他人已经做过的那样，尝试C ++而不是重新发明轮子。