C函數多重結果多種類型

Question

我正在編碼SCPI解析器（作爲lib）。 lib用戶的設備或應用程序功能需要能夠以多種類型輸出多個結果（不是混合類型，即多種A型結果或多種B型結果）。

我首先想到了一個void指針數組，這個指針可以通過執行控制傳遞給設備函數（如果設備函數類似於unsigned int deviceFunction (double inArg1, bool inArg2, void ** outResults);），但是在這裏查看幾個Q，似乎不推薦使用void ptrs因爲當然，當我的響應格式化程序查看結果數據時，它不會知道要輸入的類型。

我看着使用工會和結構，類似於https://stackoverflow.com/a/3852192/1292918但是我不確定這是否是設備功能需要報告多個結果時的最佳方式。

也許我剛剛把我的想法咆哮起來。這樣做有沒有共同的方式或慣用法？

（請注意，這是C，不 C++）

Answer 1

這裏是一個例子。許多變化是可能的，根據自己的喜好或需求：

struct MyStruct 
{ 
    enum MyNum { Integer, Float, String } WhatTypeIsHere; 
    size_t HowMany; 
    union 
    { 
     int Integer; 
     float Float; 
     const char *String; 
    } u[MaximumNumberOfElement]; 
}; 

要設置，給予一定的x這是一個struct MyStruct：

x.WhatTypeIsHere = Float; 
x.HowMany = NumberOfObjectsThisTime; 
for (i = 0; i < NumberOfObjectsThisTime; ++i) 
    x.u[i].Float = some value; 

設置爲Integer或其他類型的相似。

閱讀：

switch (x.WhatTypeIsHere) 
{ 
    case Float; 
     for (i = 0; i < x.HowMany; ++i) 
      Use x.u[i].Float for something…; 
     break; 
    case Integer: 
     … 
} 

你的函數可以聲明爲使主叫方傳遞一個struct MyStruct它，和函數填充它，或函數定義了一個本地struct MyStruct和值返回。 （通常，當你執行後者時，C的底層實現會發生什麼：調用者爲struct MyStruct分配空間並將其地址傳遞給調用函數，該函數負責填充它。如果編譯器正確優化，則性能等同於第一個選項，即使源代碼看起來像被調用的函數正在返回一個按值的結構。）

關於如何組織結構和聯合有多種選項。您可以使用數組聯合而不是聯合數組，並且您可以傳遞有關單獨返回的類型的信息，而不是在結構中的enum，並且可以單獨返回或通過其他一些元素信息，例如數組內的標記值。對於小而簡單的用途，這些變化可能沒有太大的區別，他們可以自己選擇。

Answer 2

你仍然可以使用void雙指針，但你必須找到一個方法來告訴來電者是什麼類型實際上是它。例如通過使用return從函數返回它，或者通過具有另一個參考類型參數，例如， int *outResultsType。

然後讓它給調用者正確使用數據。

Answer 3

您可以創建一個通用的結構是這樣的：

struct Generic { 
    int type; 
} 

和幾個實際收益結構與數據，但具有第一場不變：

struct Data1 { 
    int type; // == TYPE_DATA1 == 1 
    char* aCharVal; 
    double aDoubleVal; 
} 

struct Data2 { 
    int type; // == TYPE_DATA2 == 2 
    int* anArray; 
    int arraySize; 
} 

這樣，你可以返回結構，將其轉換爲struct Generic，檢查類型並繼續。

這種方法的一個問題是得到「解引用類型的指針會破壞嚴格別名規則」。

Answer 4

基於Eric的評論，我提出了以下代碼，它使用union來返回一個複雜的結構。在這種情況下，不會出現提到的「別名規則」錯誤。

struct Result { 
    int type; 
}; 

struct Data1 
{ 
    int type; 
    char* str; 
    int val; 
}; 

struct Data2 { 
    int type; 
    int arr[4]; 
}; 

union StructTestUnion 
{ 
    struct Result res; 
    struct Data1 data1; 
    struct Data2 data2; 
}; 

union StructTestUnion getRandomResult(void) { 
    static int cnt = 0; 
    union StructTestUnion resVal; 
    switch (cnt) { 
    case 0: 
     resVal.data1.type = 1; 
     resVal.data1.str = "struct data 1"; 
     resVal.data1.val = 123; 
     break; 
    case 1: 
     resVal.data2.type = 2; 
     resVal.data2.arr[0]=1; 
     resVal.data2.arr[1]=2; 
     resVal.data2.arr[2]=3; 
     resVal.data2.arr[3]=4; 
     break; 
    } 
    cnt++; 
    if (cnt==2) cnt = 0; 

    return resVal; 
} 

int main() { 
    union StructTestUnion resVal; 

    int a =0; 
    for (a =0; a<4; a++) { 
    resVal = getRandomResult(); 
    printf("%d: %d ", a, resVal.res.type); 
    switch (resVal.res.type) { 
     case 1: 
     printf("str=[%s] val=[%d]\n", resVal.data1.str, resVal.data1.val); 
     break; 
     case 2: 
     printf("arr=[%d,%d,%d,%d]\n",resVal.data2.arr[0], resVal.data2.arr[1],resVal.data2.arr[2], resVal.data2.arr[3]); 
     break; 
    } 
    } 
    return 0; 
}