Wie kann ich generische Typen in C einschränken?

Einschränken generischer Typen in C

Generische Typen bieten die Möglichkeit, Klassen oder Funktionen zu erstellen, die mit einer Vielzahl von Datentypen arbeiten können. In einigen Fällen möchten Sie jedoch möglicherweise einen generischen Typ so einschränken, dass er nur bestimmte Typen akzeptiert. Hier kommt das Konzept der Einschränkung generischer Typen ins Spiel.

In Java können Sie das Schlüsselwort „extens“ verwenden, um eine generische Klasse so einzuschränken, dass sie nur Typen akzeptiert, die eine bestimmte Klasse erweitern. C besitzt kein direktes Äquivalent zu diesem Schlüsselwort. Es gibt jedoch mehrere Ansätze, mit denen ähnliche Ergebnisse erzielt werden können.

Ansatz unter Verwendung von Typmerkmalen

C 11 führt Bibliothek, die eine Vielzahl typbezogener Funktionen bereitstellt, die bei der Einschränkung generischer Typen hilfreich sein können. Beispielsweise kann die Funktion std::is_base_of verwendet werden, um zu testen, ob ein bestimmter Typ von einer bestimmten Klasse erbt.

#include <type_traits>

template<typename T>
class ObservableList {
    static_assert(std::is_base_of<list, T>::value, "T must inherit from list");
    // code here...
};

Dieser Ansatz überprüft, ob der Typ T von der Liste erbt, bevor seine Verwendung in der ObservableList zugelassen wird .

Ansatz mithilfe von Duck-Typing

Ein alternativer Ansatz besteht darin, sich auf Duck-Typing zu verlassen, bei dem überprüft wird, ob ein Typ vorliegt stellt bestimmte Methoden oder Funktionen bereit, ohne unbedingt von einer Basisklasse zu erben. Dieser Ansatz beinhaltet weniger Einschränkungen, kann jedoch zu potenziellen Fehlern führen, wenn Typen nicht der erwarteten Schnittstelle entsprechen.

Ansatz mit benutzerdefinierten Merkmalen

Eine weitere Option besteht darin, benutzerdefinierte Merkmale zu definieren, um Typen einzuschränken. Merkmale sind Klassen oder Strukturen, die eine Reihe von Funktionsvorlagen zum Testen verschiedener Typeigenschaften bereitstellen. Durch die Definition benutzerdefinierter Merkmale können Sie die Anforderungen für Typen angeben, die mit Ihrem generischen Typ verwendet werden können.

#include <type_traits>

template<typename T>
struct HasConstIterator : std::false_type {};

template<typename T>
struct HasConstIterator<T, Void<typename T::const_iterator>> : std::true_type {};

struct HasBeginEnd {
    template<typename T>
    static std::true_type Test(int);

    template<typename...>
    static std::false_type Test(...);
};

template<typename T>
class ObservableList {
    static_assert(HasConstIterator<T>::value, "Must have a const_iterator typedef");
    static_assert(HasBeginEnd<T>::value, "Must have begin and end member functions");
    // code here...
};

Dieses Beispiel zeigt die Verwendung benutzerdefinierter Merkmale, die mithilfe von Metaprogrammierungstechniken implementiert werden, um den Typ T auf bestimmte Anforderungen zu beschränken Schnittstellenanforderungen.

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