Нужен способ изменить общие поля в разных структурах

Question

Я программирую на C здесь, для Windows и различных платформ Unix. У меня есть набор структур, которые имеют общие поля, но также поля, которые отличаются. Например:

typedef struct {
    char street[10];
    char city[10];
    char lat[10];
    char long[10];
} ADDR_A;

typedef struct {
    char street[10];
    char city[10];
    char zip[10];
    char country[10];
} ADDR_B;

Они, очевидно, не так просты, и у меня на самом деле есть 6 различных структур, но это основная идея.

Что бы я хотел, это функция, в которой я мог бы передать указатель на одно из них и иметь возможность обновлять общие поля. Что-то вроде:

static void updateFields( void *myStruct ) {
    strcpy( myStruct->street, streetFromSomethingElse );
    strcpy( myStruct->city, cityFromSomethingElse );
}

Ясно, что то, что я написал там, не работает из-за указателя void и какой-то тип приведен в порядок, но на самом деле не существует хорошего способа привести его (есть?) Я не против дополнительного аргумента, который как-то определяет тип структуры.

По причинам, которые не имеют отношения, Я НЕ МОГУ изменить эти структуры или объединить их или сделать что-либо еще с ними. Я должен использовать их такими, какие они есть.

Как всегда, заранее спасибо за помощь.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Как я добавил в комментарии ниже, общие поля НЕ гарантированно будут все в начале или все в конце или что-либо еще. Они просто гарантированно существуют.

Answer 1

#define ASSIGN(type,object,member,value) do { \
    ((type *)object)->member = value; \
    } while (0)

И теперь вы можете делать такие вещи, как:

#include <stdio.h>

struct foo {
    int x;
    char y;
};

struct bar {
    char y;
    int x;
};

int main () {
    struct foo foo;
    struct bar bar;
    ASSIGN(struct foo, &foo, x, 100);
    ASSIGN(struct bar, &bar, y, 'x');
    // ...
}

Конечно, вы всегда можете расширить это, чтобы включить вызов функции для выполнения операции, поэтому поддержка memcpy или strcpy или подобного будет тривиальной.

Answer 2

Может применяться правило деметры - только раскрытие минимума структуры.

static void updateStreetAndCity ( char *street, char *city ) {
    strcpy( street, streetFromSomethingElse );
    strcpy( city, cityFromSomethingElse );
}

Который имеет небольшие накладные расходы, что вы должны вызывать его с двумя указателями, а не с одним, но он соответствует счету одной функции, которая будет работать для всех ваших типов структур.

Если ваши структуры имеют разные размеры, вы можете использовать макросы для придания статического полиморфизма, как это делается в tgmath.h в C99, но это довольно трудоемкая работа.

Answer 3

Вы можете использовать макрос - если отступы, предложенные Адамом, не работают

#define UPDATE_FIELDS( myStruct, aStreet, aCity ) \
  strcpy( myStruct->street, aStreet ); \
  strcpy( myStruct->city, aCity );

но плагин c ++ лучше;)

Answer 4

Это время, когда я подключаю C ++, потому что это очевидное использование для полиморфизма. Или шаблоны. Или перегрузка функции.

Однако, если все общие поля являются первыми, вы можете просто привести указатель к ADDR_A и обработать его так:

static void updateFields( void *myStruct ) {
    ADDR_A *conv = myStruct;
    strcpy( conv->street, streetFromSomethingElse );
    strcpy( conv->city, cityFromSomethingElse );
}

Answer 5

Пока часть, которую вы хотите обновить, является общим префиксом для каждой структуры, вы можете определить новую структуру, которая перечисляет эти поля префикса, и привести ваш параметр к этому. Если предположить, что компоновка структуры префикса, которую вы создаете, идентична (то есть никаких странных проблем с заполнением компилятора), обновления будут работать на всех структурах с этим префиксом.

Редактировать: Поскольку sztomi справедливо указывает на вас, если относительные смещения полей одинаковы, то вы можете получить доступ к элементам без префикса. Тем не менее, я все еще предпочитаю создавать общую структуру, которая будет действовать как «шаблон» для этой функции; он защищает от изменений в именах полей в любой другой структуре, которую вы можете выбрать.

Answer 6

Просто непроверенная идея:

struct ADDR_X_offset {
  int street;
  int city;
} ADDR_A_offset = { offsetof(ADDR_A,street), offsetof(ADDR_A,city) },
  ADDR_B_offset = { offsetof(ADDR_B,street), offsetof(ADDR_B,city) };

static void updateFields( void *myStruct, struct ADDR_X_offset *offset ) {

    strcpy( myStruct+offset->street, streetFromSomethingElse );

    strcpy( myStruct+offset->city,   cityFromSomethingElse );

}

Answer 7

Один вариант, который еще не упомянут, - это создание дескрипторов для полей с использованием макроса offsetof() из <stddef.h>. Затем вы можете передать соответствующие дескрипторы функциям модификации.

typedef struct string_descriptor
{
    size_t offset;
    size_t length;
} string_descriptor;

В C99 вы можете делать такие вещи, как:

int update_string(void *structure, const string_descriptor d, const char *new_val)
{
    char *buffer = (char *)structure + d.offset;
    size_t len = strlen(new_val);
    size_t nbytes = MIN(len, d.length);
    // Optionally validate lengths, failing if the new value won't fit, etc
    memcpy(buffer, new_val, nbytes);
    buffer[nbytes] = '\0';
    return(0);  // Success
}

void some_function(void)
{
    ADDR_A a;
    ADDR_B b;
    static const string_descriptor a_des =
        { .offset = offsetof(ADDR_A, street), .length = sizeof(a.street) };
    static const string_descriptor b_des =
        { .offset = offsetof(ADDR_B, street), .length = sizeof(b.street) };

    update_string(&a, a_des, "Regent St."); // Check return status for error!
    update_string(&b, b_des, "Oxford St."); // Check return status for error!
}

Очевидно, что для одного типа это выглядит неуклюже, но при тщательном обобщении вы можете использовать несколько дескрипторов, и дескрипторы могут быть больше (более сложными), но передаваться по ссылке, и должны быть определены только один раз и т. Д. дескрипторы, та же самая функция update_string() может быть использована для обновления любого из полей в любой из двух структур. Хитрый бит - инициализатор длины sizeof(b.street); Я думаю, что для предоставления нужной информации требуется переменная правильного типа, хотя я был бы рад принять (Стандарт C99) ревизию, чтобы снять это ограничение. Не минимальные обобщенные дескрипторы могут содержать индикатор типа, имя члена и другую информацию, которая может иметь отношение к делу - я придерживался очень простой структуры, несмотря на соблазны разработки. Вы можете использовать указатели функций для предоставления разных проверок для разных строк символов - проверка для широты и долготы очень отличается от проверки для названия улицы.

Вы также можете написать функции, которые принимают массивы дескрипторов и выполняют несколько обновлений. Например, вы можете иметь массив дескрипторов для полей в ADDR_A и другой для ADDR_B, а затем передавать новые значения для полей в массиве новых строк и т. Д.

На вас лежит ответственность за то, чтобы получить правильные дескрипторы и использовать правильные дескрипторы.

---

См. Также: Какова цель и тип возврата оператора __builtin_offsetof?

Answer 8

Учитывая, что структуры не имеют, по крайней мере, похожего расположения, есть ограниченные способы сделать это, ни короткие, ни изящные:

1. Используйте хеш-таблицу вместо структур для хранения ваших данных . Это позволит получить доступ к полям с их именем в качестве ключа в хеш-таблице, независимо от фактического типа. Это требует много хлопот в C, и только если вам нужен доступ, скажем, к сотне полей, я бы не рекомендовал это делать.

2. Придерживайтесь строгой типизации и четко обновляйте поля . Да, это то, что вы не хотите, но для небольшого количества полей это может быть хорошо.

3. Используйте макрос, как предлагали другие . Однако я думаю, что лучше избегать макросов, когда это возможно. Это не стоит того.

Нелегко и не хорошо взломать что-то подобное в C (нет утки). Это типичный пример, когда динамический язык будет более удобным (возможно, вы могли бы вызвать python из своего кода? :))

Answer 9

typedef struct {
    char street[10];
    char city[10];
} ADDR_BASE;

typedef struct {
    struct ADDR_BASE addr;
    char lat[10];
    char long[10];
} ADDR_A;

typedef struct {
    struct ADDR_BASE addr;
    char zip[10];
    char country[10];
} ADDR_B;

таким образом вы можете передать ADDR_BASE * вашей функции.

Answer 10

Если вы не можете каким-либо образом изменить структуры, я думаю, что идея передачи типа является хорошей. Создайте несколько функций, которые выполняют одно действие с адресом, и принимают его по типу адреса.

int updateStreetAndCity(void *addr, int type);
double getLatitude(void *addr, int type);

и т.д.. Вы можете иметь enum или несколько макроопределений для создания типов. Затем в каждой функции, основанной на типе, который вы передали, вызывайте другую функцию, специфичную для этого типа, чтобы выполнить работу за вас (чтобы избежать оператора переключения монстров, который делает тысячу разных вещей).