如何在不复制代码的情况下创建不可转换的 C 类型？

Question

我有一些 C 代码，其中包含各种函数，每个函数都采用不同类型的 "handle" 对象作为参数。所有这些句柄的实现都是相同的（它只是一个带有 void-pointer 和 item-count 的结构），所以只声明一个实现似乎是合乎逻辑的——但我也希望 C 编译器生成一个编译- 当用户将错误类型的句柄传递给函数时出现错误。

我目前的方法使用 typedef 创建各种句柄类型，它用于记录函数应该接受哪种句柄类型，但编译器会自动转换，因此它不会标记类型- 不匹配为错误。有没有推荐的方法来实现这个，不需要为每种类型手动复制我的 handle-struct-declaration？

玩具示例代码如下：

typedef struct _FruitHandle {
   int _numItems;
   void * _items;
} FruitHandle;

typedef FruitHandle AppleHandle;
typedef FruitHandle BananaHandle;
// imagine a number of other fruits as well

void EatAnApple(AppleHandle a) {}
void EatABanana(BananaHandle b) {}
// and so on -- each function should ONLY except its own fruit-handle-type as an argument!

int main(int argc, char ** argv)
{
   AppleHandle apple;
   BananaHandle banana;

   EatAnApple(apple);  // ok -- types match
   EatABanana(banana); // ok -- types match

   EatAnApple(banana); // type mismatch -- I want this to be a compile-time error, but it isn't!
   EatABanana(apple);  // type mismatch -- I want this to be a compile-time error, but it isn't!

   return 0;
}

Answer 1

如评论中所述，您可以使用宏执行此操作：

#define FRUIT(name) typedef struct _##name {\
   int _numItems;\
   void * _items;\
} name

FRUIT(AppleHandle);
FRUIT(BananaHandle);

扩展为：

typedef struct _AppleHandle { int _numItems; void * _items;} AppleHandle;
typedef struct _BananaHandle { int _numItems; void * _items;} BananaHandle;

Answer 2

您可能会发现 this question 的答案很有帮助。虽然 C 中没有显式类型继承，但您可以使用顶部答案中描述的习惯用法来创建 AppleHandle 和 BananaHandle。

typedef struct {
    int _numItems;
    void *_items;
} FruitHandle;

typedef struct {
    FruitHandle fruit_handle;
} AppleHandle;

typedef struct {
    FruitHandle fruit_handle;
} BananaHandle;

...

如何在不复制代码的情况下创建不可转换的 C 类型？

How to create non-convertible C types without duplicating code?

c

types

typedef

type-conversion

type-safety