通用性与类型安全性？ 在C中使用void *
来自OO（C＃，Java，Scala），我非常重视代码重用和类型安全的原则。 上述语言中的类型参数可以完成这项工作并启用通用数据结构，这些结构既是类型安全的，也不会“浪费”代码。
当我陷入C时，我意识到我必须做出妥协，我希望它是正确的。 我的数据结构在每个节点/元素中都有一个void * ，我失去了类型安全性，或者我必须为我想要使用它们的每种类型重新编写我的结构和代码。
代码的复杂性是一个显而易见的因素：遍历数组或链表是微不足道的，并且在结构*next添加*next不是额外的努力; 在这些情况下，不尝试重用结构和代码是有意义的。 但对于更复杂的结构，答案并不那么明显。
还有模块化和可测试性：将类型及其操作与使用该结构的代码分离，使测试更容易。 反之亦然：在一个结构上测试一些代码的迭代，而它试图做其他事情变得混乱。
那么你的建议是什么？ void *和重用或类型安全和重复的代码？ 有没有一般原则？ 当我不适合时，我是否试图强迫OO进行程序化？
编辑 ：请不要推荐C ++，我的问题是关于C！
我会说使用void *所以你可以重用代码。 重新实现例如链表更多的工作，而不是确保正确地获取/设置列表中的数据。
尽可能多地从glib中获取提示，我发现它们的数据结构非常好用且易于使用，并且由于类型安全性的损失而没有遇到什么麻烦。
我认为你必须在两者之间取得平衡，正如你的建议。 如果代码只有几行而且微不足道，我会复制它，但如果它更复杂，我会考虑使用void*来避免在几个地方进行任何潜在的bug修复和维护，并减少代码大小。
如果你看一下C运行时库，有几个“generics”函数可以使用void* ，一个常见的例子就是使用qsort排序。 为您要排序的每种类型复制此代码会很疯狂。
使用void指针没有错。 因为转换是在内部完成的，所以在将它们分配给指针类型的变量时甚至不必抛出它们。 它值得一看： http ：//www.cpax.org.uk/prg/writings/casting.php
这个问题的答案与在C ++中获取链接列表的高效模板相同。
a）创建使用void *或某些Abstracted Type的算法的抽象版本
b）创建一个轻量级公共接口来调用Abstracted Type算法并在它们之间进行关联。
例如。
typedef struct simple_list { struct simple_list* next; } SimpleList; void add_to_list( SimpleList* listTop, SimpleList* element ); SimpleList* get_from_top( SimpleList* listTop ); // the rest #define ListType(x) \ void add_ ## x ( x* l, x* e ) \ { add_to_list( (SimpleList*)l, (SimpleList*)x ); } \ void get_ ## x ( x* l, x* e ) \ { return (x*) get_from_to( (SimpleList*)l ); } \ /* the rest */ typedef struct my_struct { struct my_struct* next; /* rest of my stuff */ } MyStruct; ListType(MyStruct) MyStruct a; MyStruct b; add_MyStruct( &a, &b ); MyStruct* c = get_MyStruct(&a);
等等
我们在C中大量使用OO，但仅用于封装和抽象，没有多态性等。
这意味着我们有特定的类型，比如FooBar（Foo a，…）但是，对于我们的集合“类”，我们使用void *。 只需使用void *，可以使用多种类型，但是，通过这样做，确保您不需要参数属于特定类型。 根据集合，拥有void *是正常的，因为集合并不关心类型。 但是，如果你的函数可以接受类型a和类型b而不是其他类型，那么请创建两个变体，一个用于a，一个用于b。
重点是只在不关心类型时才使用void *。
现在，如果你有50个具有相同基本结构的类型（比方说，int a; int b;作为所有类型的第一个成员），并希望函数对这些类型起作用，只需使公共第一个成员自己成为一个类型，然后让函数接受这个，并传递object-> ab或（AB *）对象是你的类型是不透明的，如果ab是你的struct中的第一个字段，两者都会起作用。
您可以使用宏，它们可以使用任何类型，编译器将静态检查扩展代码。 缺点是代码密度（二进制代码）会恶化，并且调试起来更加困难。
我前段时间问过这个关于generics函数的问题 ，答案可以帮到你。
您可以有效地向C数据结构添加类型信息，inheritance和多态，这就是C ++的function。 （ http://www.embedded.com/97/fe29712.htm ）
绝对通用的void* ，永远不会重复代码！
考虑到许多C程序员和许多主要的C项目都考虑过这种困境。 我遇到的所有严肃的C项目，无论是开源还是商业，都选择了通用的void* 。 当仔细使用并包装到一个好的API中时，它几乎不会成为库用户的负担。 此外， void*是惯用的C，直接推荐在K＆R2中。 这是人们期望编写代码的方式，而其他任何东西都会令人惊讶并被严重接受。
您可以使用C构建（某种）OO框架，但是您错过了很多好处……就像编译器理解的OO类型系统一样。 如果你坚持用类C语言做OO，那么C ++是更好的选择。 它比香草C更复杂，但至少你得到适当的语言支持OO。
编辑：好的…如果你坚持我们不推荐使用C ++，我建议你不要在C中做OO。快乐吗？ 就你的OO习惯而言，你应该考虑 “对象”，但是将inheritance和多态从你的实现策略中删除。 应谨慎使用Genericity（使用函数指针）。
编辑2：实际上，我认为在通用C列表中使用void *是合理的。 它只是试图使用宏，函数指针，调度和我认为这是一个坏主意的那种废话来构建一个模拟OO框架。
在Java中， java.util包中的所有集合实际上都等效于void* pointer（ Object ）。
是的，generics（在1.5中引入）添加语法糖并阻止您编写不安全的赋值，但是存储类型仍然是Object 。
所以，我认为当你使用void*作为通用框架类型时，没有提交OO犯罪。
如果您经常在代码中执行此操作，我还将添加特定于类型的内联或宏包装器，以从通用结构中分配/检索数据。
PS你不应该做的一件事是使用void**来返回已分配/重新分配的generics类型。 如果检查malloc/realloc的签名，您将看到可以在没有可怕的void**指针的情况下实现正确的内存分配。 我只是在说这个，因为我在一些开源项目中看到过这个，我不想在这里说出来。
通用容器可以包含一些工作，以便可以在类型安全的版本中进行实例化。 这是一个示例，下面链接的完整标题：
/ *通用实现* /
struct deque *deque_next(struct deque *dq); void *deque_value(const struct deque *dq); /* Prepend a node carrying `value` to the deque `dq` which may * be NULL, in which case a new deque is created. * O(1) */ void deque_prepend(struct deque **dq, void *value);
从可用于实例化特定包装类型的双端队列的标头
#include "deque.h" #ifndef DEQUE_TAG #error "Must define DEQUE_TAG to use this header file" #ifndef DEQUE_VALUE_TYPE #error "Must define DEQUE_VALUE_TYPE to use this header file" #endif #else #define DEQUE_GEN_PASTE_(x,y) x ## y #define DEQUE_GEN_PASTE(x,y) DEQUE_GEN_PASTE_(x,y) #define DQTAG(suffix) DEQUE_GEN_PASTE(DEQUE_TAG,suffix) #define DQVALUE DEQUE_VALUE_TYPE #define DQREF DQTAG(_ref_t) typedef struct { deque_t *dq; } DQREF; static inline DQREF DQTAG(_next) (DQREF ref) { return (DQREF){deque_next(ref.dq)}; } static inline DQVALUE DQTAG(_value) (DQREF ref) { return deque_value(ref.dq); } static inline void DQTAG(_prepend) (DQREF *ref, DQVALUE val) { deque_prepend(&ref->dq, val); }
- deque.h： http ：//ideone.com/eDNBN
- deque_gen.h： http ：//ideone.com/IkJRq