在C语言中动态创建函数

如何在C中动态创建函数

我尝试将我的C问题总结如下：

• 我有一个矩阵，我希望能够使用一些函数来生成它的元素

• 函数没有参数

因此，我定义如下：

typedef double(function)(unsigned int,unsigned int);

/* writes f(x,y) to each element x,y of the matrix*/
void apply(double ** matrix, function * f);

现在我需要在代码中生成常量函数。我曾想过创建一个嵌套函数并返回其指针，但GCC手册（允许嵌套函数）说：

“如果您试图通过嵌套函数在 包含函数已退出，所有地狱都将崩溃。“

我希望从这段代码中

function * createConstantFunction(const double value){
 double function(unsigned int,unsigned int){
   return value;
 }
 return &function;
}

那么我怎样才能让它工作呢

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谢谢

如果您想动态编写代码以执行，这可能是一个好方法

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在上面的代码中，您试图创建一个闭包。C不支持这一点。有一些令人发指的方法可以伪造它，但是开箱即用，您无法在运行时将变量绑定到函数中。

C是一种编译语言。不能在运行时“用C”创建代码；没有特定的C支持将指令发送到内存等。当然，您可以尝试分配内存，确保它是可执行的，并在那里发出原始机器代码。然后使用合适的函数指针从C调用它

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不过，您不会从语言本身获得任何帮助，这就像在旧的8位机器上生成代码并在BASIC中调用代码一样。

一种方法是使用所需的函数集编写一个标准C文件，通过gcc编译并将其加载为动态库，以获取指向函数的指针

归根结底，如果您能够指定函数而不必动态定义它们，可能会更好（比如通过使用通用模板函数来获取定义其特定行为的参数）。

如前所述，该语言不支持“在运行时创建代码”，这将需要大量工作

我自己没用过，但我的一个同事发誓说Lua是一种“嵌入式语言”。至少从理论上讲，有一种方法允许您执行动态（脚本化）操作

当然，缺点是最终用户可能需要一些Lua方面的培训

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这可能是一个愚蠢的问题，但为什么必须在应用程序中生成函数呢？类似地，最终用户自己生成函数（而不是从您提供的一个或多个预定义函数中进行选择）有什么好处？这种机制称为反射，其中代码在运行时修改自己的行为。Java支持执行此任务。
但我认为这种支持在C语言中是不可用的

Sun网站上说：

反射是强大的，但不应该如此 不加区别地使用。如果是 可以执行操作 如果不使用反射，那么它就是 最好避免使用它。这个 应保持以下关注事项： 当通过 反思

反思的弊端

性能开销因为 反射涉及以下类型： 动态解析的特定Java 无法进行虚拟机优化 将被执行。因此，反思 操作的性能较慢 而不是他们的不反思 对应，并且应避免使用 称为 经常对性能敏感 应用程序

安全限制

反射需要运行时 可能不存在的权限 在安全管理器下运行时。 这是一个重要的考虑因素 对于必须在 受限安全上下文，例如 在小程序中

内部构件的暴露

因为反射允许代码 执行可能需要的操作 在非反射代码中是非法的，例如 作为访问私有字段和 方法，可以使用反射 导致意外的副作用， 这可能导致代码功能失调 并且可能会破坏可移植性。 反射代码打破了抽象 因此可能会随着时间的推移而改变行为 平台升级

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看起来您来自另一种语言，您通常使用这种类型的代码。C不支持它，尽管您当然可以编写一些东西来动态生成代码，但这很可能是不值得的

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相反，您需要做的是在函数中添加一个额外的参数，该函数引用它应该处理的矩阵。这很可能是支持动态函数的语言在内部所做的。

如果您确实需要动态创建函数，也许嵌入式C解释器可以提供帮助。我刚在谷歌上搜索了“嵌入式C解释器”，结果得到了Ch：

从未听说过，所以我对它一无所知，但它似乎值得一看。

使用，它处理特定于平台的诡计，以实现此目的：

#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>
#include <callback.h>

static double internalDoubleFunction(const double value, ...) {
    return value;
}
double (*constDoubleFunction(const double value))() {
    return alloc_callback(&internalDoubleFunction, value);
}

main() {
    double (*fn)(unsigned int, unsigned int) = constDoubleFunction(5.0);
    printf("%g\n", (*fn)(3, 4));
    free_callback(fn);
    return 0;
}

#包括
#包括
#包括
静态双内部双函数（常量双值，…）{
返回值；
}
double（*constDoubleFunction（constdoublevalue））（）{
返回alloc_回调（&internalDoubleFunction，value）；
}
main（）{
double（*fn）（无符号整数，无符号整数）=constDoubleFunction（5.0）；
printf（“%g\n”，（*fn）（3,4））；
免费回拨（fn）；
返回0；
}

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（未经测试，因为我目前没有安装FFCALL，但我记得它是这样工作的。）

您必须熟悉一些支持闭包机制的编程语言，不是吗？ 不幸的是，C本身不支持这样的闭包

您可以找到一些有用的库来模拟

// first, add one extra parameter in the signature of function.
typedef double(function)(double extra, unsigned int,unsigned int);

// second, add one extra parameter in the signature of apply
void apply(double* matrix,unsigned width,unsigned height, function* f, double extra)
{
        for (unsigned y=0; y< height; ++y)
            for (unsigned x=0; x< width ++x)
                    matrix[ y*width + x ] = f(x, y, extra);
        // apply will passing extra to f
}

// third, in constant_function, we could get the context: double extra, and return it
double constant_function(double value, unsigned x,unsigned y) { return value; }

void test(void)
{
        double* matrix = get_a_matrix();
        // fourth, passing the extra parameter to apply
        apply(matrix, w, h, &constant_function, 1212.0);
        // the matrix will be filled with 1212.0
}

typedef double (function)(void* context, int, int );
void apply(double* matrix, int width,int height,function* f,void* context)
{
        for (int y=0; y< height; ++y)
            for (int x=0; x< width ++x)
                    matrix[ y*width + x ] = f(x, y, context); // passing the context
}
double constant_function(void* context,int x,int y)
{
        // this function use an extra double parameter \
        //    and context points to its address
        double* d = context;
        return *d;
}
void test(void)
{
        double* matrix = get_a_matrix();
        double context = 326.0;
        // fill matrix with 326.0
        apply( matrix, w, h, &constant_function, &context);
}