C11标准的泛型机制

Apple LLVM4.0已经支持了C11标准中的关键特性——泛型机制。尽管C11中的泛型机制比起C++的来要显得简陋不少，但是在做库的时候仍然十分管用。

下面我们就来看一下C11标准中的泛型表达式。

C11中的泛型机制由关键字_Generic引出，其语法形式为：

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

generic-assoc-list:

    generic-association

    generic-assoc-list , generic-association

generic-association:
    type-name : assignment-expression

    default : assignment-expression 

下面给出C代码例子：

#define GENERAL_ABS(x)  _Generic((x), int:abs, float:fabsf, double:fabs)(x)

static void GenericTest(void)
{
    printf("int abs: %d\n", GENERAL_ABS(-12));
    printf("float abs: %f\n", GENERAL_ABS(-12.04f));
    printf("double abs: %f\n", GENERAL_ABS(-13.09876));
    
    int a = 10;
    int b = 0, c = 0;
    
    _Generic(a + 0.1f, int:b, float:c, default:b)++;
    printf("b = %d, c = %d\n", b, c);
    
    _Generic(a += 1.1f, int:b, float:c, default:b)++;
    printf("a = %d, b = %d, c = %d\n", a, b, c);
}

这边要注意的是，_Generic里的assignment-expression只获取其类型而不会对它做运行时计算。也就是说，编译器仅仅在编译时获得该表达式的类型，而不会产生任何其它指令。这个跟sizeof()、typeof()，以及C++中的typeid()和decltype()一样。

另外，generic-association-list中必须要有与assignment-expression类型相同的generic-association，否则编译会报错。当然，如果在generic-association-list中含有default处理，那么编译能顺利进行。如以下代码所示：

struct MyStruct { int a, b; } s;
_Generic("Hello", const char*:puts("OK!"));    // ERROR! "Hello"为char[6]类型
_Generic("Hello", char[6]:puts("OK!"));    // OK
_Generic((const char*)"Hello", const char*:puts("OK!"));    // OK
_Generic(s, int:puts("OK!"));    // ERROR
_Generic(s, struct MyStruct:puts("OK!"));    // OK
_Generic(s, int:puts("Yep!"), default:puts("Others"));    // OK

这里需要注意的是，_Generic表达式中，对于不满足类型匹配的表达式语句也会被编译器编译，确认其有效性。因此，对于不满足类型匹配的表达式犹如sizeof()、typeof()那样，只做编译，不做计算。比如，以下语句全是错误的：

const int g = 50;
    
typeof(g = 10) t = 200;    // ERROR
    
int f = sizeof(g = 100);    // ERROR
    
f = _Generic(g, int:sizeof(g), char:(g = 100, g), default:g + 10);  // ERROR

最后一行代码中，即便char:这个类型没匹配上，但是编译器仍然会报错。