有条件地初始化一个结构体字段——仅当它存在于该结构体中时

Question

正在为一个非常简单的API编写单元测试框架:

extern "C" void execute_command(int cmd, void *params);

根据cmd参数将params强制转换为相应的结构体。我不能改变接口，也不能修改指定命令和不同参数结构(都是POD)的头。

我确实可以访问一个数组，比如:

{ 0 /*cmd number*/, "PARAM_STRUCT_FOR_CMD_0", sizeof(PARAM_STRUCT_FOR_CMD_0) }

这些参数结构有一些共同的属性。例如，它们中的许多都有一个像void *pObject;这样的字段，尽管它并不总是相同的偏移量。为了说明，假设有三个结构:

struct {
    void *pObject;
    int someData;
} PARAM_STRUCT_FOR_CMD_0;
struct {
    float someFloatData;
    void *pObject;
} PARAM_STRUCT_FOR_CMD_1;
struct {
    float someFloatData;
    void *pAnotherObject;
} PARAM_STRUCT_FOR_CMD_2;

这两个pObject字段表示相同的东西，而pAnotherObject是不相关的。

现在，关于我真正想要的:我想将void*转换为基于cmd的某个结构体，并设置其pObject字段，如果它存在于该结构体中。理想情况下，我可以这样做:

void *pGlobalObject;
void execcmd(int cmd)
{
    static uint8_t params[MAX_SIZE_OF_PARAM_STRUCT];
    memset(params, 0, MAX_SIZE_OF_PARAM_STRUCT);
    INIT_STRUCT_IF_POSSIBLE(cmd, (void*)params);
    execute_command(cmd, params);
}

其中INIT_STRUCT_IF_POSSIBLE可以是:

#define INIT_STRUCT_IF_POSSIBLE(cmd, str) 
do {  
    switch (cmd)  
    {  
        case 0: static_cast<PARAM_STRUCT_FOR_CMD_0*>(str)->pObject = pGlobalObject; break;  
        case 1: static_cast<PARAM_STRUCT_FOR_CMD_1*>(str)->pObject = pGlobalObject; break;  
        case 2: /* nothing, no pObject field */ break;  
    }  
} while (0)

只是它不是可伸缩的。我有~1000个可能的命令，假设我想设置5个字段(没有结构体有全部5个字段)，并且可以添加新命令，所以我想避免手动更改这一点。

显而易见的解决方案是一个额外的构建步骤，解析所有的结构，并创建它们的初始化式。由于项目的结构，添加这个额外的构建步骤是非常痛苦的，所以我希望有一个纯c++的解决方案。

如果有一种方法可以使用C预处理器生成初始化式，我完全赞成。如果可以使用模板来完成，那就再好不过了。如果有帮助的话，我有boost和c++ 11可用。

可以解决这个问题的一件事是指定初始化式，例如STR x = {.pObject = pGlobalObject; };。不幸的是，当字段不可用时，它们会导致错误。有没有办法忽略不存在的字段?(是的，我知道它们只有C，而不是c++，但如果需要，我可以切换到C)

Answer 1

欢迎来到SFINAE的世界

template<typename T>
typename std::enable_if<
   std::is_same<decltype(T::pObject), void*>::value
>::type setPobject(T *t) {
   t->pObject = pGlobalObject;
}
void setPobject(void *t) { }
template<typename T>
typename std::enable_if<
   std::is_same<decltype(T::someFloatData), float>::value
>::type setSomeFloatData(T *t) {
   t->someFloatData = someGlobalFloat;
}
void setSomeFloatData(void *t) { }
// ...

只要对所有具有正确类型的对象调用它们，它们就会判断它们是否适用于自己。您还可以自动转换

template<typename D>
struct Call {
    static void call(void *t) {
       setPobject(static_cast<D*>(t));
       setSomeFloatData(static_cast<D*>(t));
    }
};
// desginated initializers here for convenience (non-C++)
void (* const table[])(void*) = {
   [0] = Call<PARAM_STRUCT_FOR_CMD_0>::call,
   [1] = Call<PARAM_STRUCT_FOR_CMD_1>::call
   // ...
};

Answer 2

使用一些SFINAE，您可以检测成员并相应地(类型)分派分配:

#include <iostream>
#include <type_traits>
// Member variable detection
// =========================
template<typename T, typename = void>
struct has_pObject : std::false_type { };
template<typename T>
struct has_pObject<T, decltype(std::declval<T>().pObject, void())> : std::true_type { };
// Optional member variable assignment
// ===================================
namespace Detail
{
    template <typename T>
    void assign_pObject(T& object, void* p, std::false_type) {}
    template <typename T>
    void assign_pObject(T& object, void* p, std::true_type) {
        object.pObject = p;
    }
}
template <typename T>
void assign_pObject(T& object, void* p) {
    Detail::assign_pObject(object, p, has_pObject<T>());
}
// Test
// ====
struct {
    void *pObject = nullptr;
    int someData = 0;
} PARAM_STRUCT_FOR_CMD_0;
struct {
    float someFloatData = 0;
    void *pObject = nullptr;
} PARAM_STRUCT_FOR_CMD_1;
struct {
    float someFloatData = 0;
    void *pAnotherObject = nullptr;
} PARAM_STRUCT_FOR_CMD_2;
int main()
{
    int object;
    assign_pObject(PARAM_STRUCT_FOR_CMD_0, &object);
    assign_pObject(PARAM_STRUCT_FOR_CMD_1, &object);
    assign_pObject(PARAM_STRUCT_FOR_CMD_2, &object);
    std::cout << PARAM_STRUCT_FOR_CMD_0.pObject << 'n';
    std::cout << PARAM_STRUCT_FOR_CMD_1.pObject << 'n';
    std::cout << PARAM_STRUCT_FOR_CMD_2.pAnotherObject << 'n';
    return 0;
}