在C语言中，泛型函数与函数指针数组的区别是什么？_C_Gcc_Compiler Construction_Function Pointers

在C语言中，泛型函数与函数指针数组的区别是什么？

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在C语言中，泛型函数与函数指针数组的区别是什么？,c,gcc,compiler-construction,function-pointers,C,Gcc,Compiler Construction,Function Pointers,我正在编写SciRuby的矩阵库部分，其中包含多种存储类型“stype”和多种数据类型“dtypes”。例如，矩阵的stype当前可能是密集的，也称为“csr”，或列表列表；其数据类型可以是int8、int16、int32、int64、float32、float64、complex64等用Ruby或sed编写模板处理器非常简单，它采用了稀疏矩阵乘法等基本函数，并为每个可能的数据类型创建了自定义版本。我甚至可以编写这样一个模板来处理两种不同的数据类型，比如说，如果我们想将int32乘以float

我正在编写SciRuby的矩阵库部分，其中包含多种存储类型“stype”和多种数据类型“dtypes”。例如，矩阵的stype当前可能是密集的，也称为“csr”，或列表列表；其数据类型可以是int8、int16、int32、int64、float32、float64、complex64等

用Ruby或sed编写模板处理器非常简单，它采用了稀疏矩阵乘法等基本函数，并为每个可能的数据类型创建了自定义版本。我甚至可以编写这样一个模板来处理两种不同的数据类型，比如说，如果我们想将int32乘以float64

在某些情况下，也可以对不同的Stype执行相同的操作。但是，最终，您可能会得到一组非常大的函数，其中许多函数甚至在大多数人的使用过程中从未被使用过

使用函数指针数组访问这些函数也很容易，想象一个三维函数指针数组也不难：

MultFuncs[lhs->stype][lhs->dtype][rhs->dtype](lhs->shape[0], rhs->shape[1], lhs->data, rhs->data, result->data);
// This might point to some function like this:
// i32_f64_dense_mult(size_t, size_t, int32_t*, float64*, float64*);

当然，函数指针数组的极端替代方案是分层开关或if/else语句，它的编码和维护非常复杂：

switch(lhs->stype) {
case STYPE_SPARSE:
  switch(lhs->dtype) {
  case DTYPE_INT32:
    switch(rhs->dtype) {
    case DTYPE_FLOAT64:
      i32_f64_mult(lhs->shape[0], rhs->shape[1], lhs->ija, rhs->ija, lhs->a, rhs->a, result->data);
      break;
    // ... and so on ...

这似乎也是Osd2，其中s=Stype的数量，d=每个操作的数据类型的数量，而函数指针数组将是Or，其中r=数组中的维度数量

但还有第三种选择

第三个选项是使用函数指针数组进行常见操作，例如，从一种未知类型复制到另一种类型：

SetFuncs[lhs->dtype][rhs->dtype](5, // copy five consecutive items
 &to, // destination
 dtype_sizeof[lhs->dtype], // dtype_sizeof is a const size_t array giving sizeof(int8_t), sizeof(int16_t), etc.
 &from, // source
 dtype_sizeof[rhs->dtype]);

然后从一个通用的稀疏矩阵乘法函数调用它，可以这样声明：

void generic_sparse_multiply(size_t* ija, size_t* ijb, void* a, void* b, int dtype_a, int dtype_b);

例如，这将使用SetFuncs[dtype_a][dtype_b]引用正确的赋值函数。因此，缺点是您可能需要实现一大堆函数——递增函数、递减函数、多重函数、添加函数、子函数等等——因为您永远不知道需要什么类型

最后，我的问题是：

拥有庞大的多维常量函数指针数组的成本（如果有的话）是多少？大型库还是可执行库？慢加载时间？等使用诸如IncrementFuncs、SetFuncs等可能都依赖于memcpy或typecast的泛型是否会阻碍编译时优化？如果使用如上所述的switch语句，现代编译器会优化这些语句吗？还是每次都要进行评估？我意识到这是一系列极其复杂的问题

如果你能简单地向我推荐一个好的资源，而不是直接回答，那就很好了。在发布这篇文章之前，我广泛使用了谷歌搜索引擎，但不太确定使用什么搜索词。

首先，尝试降低功能的复杂性。你应该可以有这样的声明

Result_t function (Param_t*);

其中，Param_t是一个结构，包含您传递的所有内容。要使用泛型类型，请在结构中包含一个枚举，告诉使用的是哪种类型，并在该类型中包含一个void*

1.拥有庞大的多维常量函数指针数组的成本（如果有）是多少？大型库还是可执行库？缓慢的装载时间？等等

绝对是更大的可执行文件。加载时间取决于代码用于哪个系统。如果是基于RAM的系统PC等，则加载时间可能会增加，但不会对性能产生任何重大影响。当然，这取决于它有多大：

2.使用诸如IncrementFuncs、SetFuncs等可能都依赖于memcpy或typecast的泛型是否会阻碍编译时优化

可能不会，编译器可以优化的内容太多了。在C中处理泛型数据类型时，通常最终归结为memcpy，它本身有望实现得与复制一样快

3.如果使用上述switch语句，现代编译器会优化这些语句吗？或者他们会被评估每一次

具有讽刺意味的是，编译器可能会将其优化为类似于函数指针数组的内容。但是，编译器可能无法预测数据的性质，尤其是在运行时设置数据时。

首先，尝试降低函数的复杂性。你应该可以有这样的声明

Result_t function (Param_t*);