c-如何处理类型在运行时确定的数组的声明和分配

Question

假设磁盘上有五个二进制文件。这五个文件以二进制格式编码数字序列，只是它们都有不同的类型。假设它们是短INT、INT、LONG、FLOAT和DOUBLE。我们会让这些文件中存储不同数量的数字。

现在假设我有一个程序，当执行时，询问用户

输入要加载的文件名：

并且用户可以选择这五个文件中的一个。我希望程序将这些文件加载到数组中，以便可以执行进一步的计算。

我们可以假设存在两个函数：一个返回对文件的类型（即SHORT INT、INT、LONG、FLOAT或DOUBLE）进行编码的整数值（称之为"getfiletype"），另一个返回文件中的数字数量（例如1000、9338、8131、0等）（称其为"getfilesize"）。条目的实际数量可能是数十亿个数字。如果可能的话，在程序中，我希望对数组使用相同的名称（比如"array"），该数组保存用户选择的任何文件的值。这样我就可以拥有像这样的区块

N=getfilesize("pickedfile.dat");
for(i=0 ; i<N ; i++ ) {
    doublearray[i]==2.0*(double)array[i]+7.12;
}

可以变换数组。在这里，我引入了一个名为"doublearray"的新数组来保存转换后的值。然后，这个双数组要么被写入double格式的文件，要么在写入其他格式之前被转换。

我该怎么做这种事？完全困惑。

Answer 1

您的程序可以创建一个静态（或全局）void*数组，该数组将由对getfiletype（）或getfilesize（）的最新调用填充。然后，您必须对其进行适当的强制转换（正如您在示例中专门为加倍所做的那样）。假设您已经解决了文件数据方面的加载问题。

尽管这种方法在使用方面并不是很干净（依赖静态或全局会限制你进行不同对话的选择——特别是目前的情况，你必须确保你以顺序的方式进行操作）。

一个更清洁的API可能是这样的东西：

enum TypeEnum { SHORT_INT, INT, LONG, FLOAT, DOUBLE };
void* getfiledata(char *filename, unsigned int *size, TypeEnum *type);
#define GET_DATA_AND_CAST(filename, array, array_size) 
    do { 
        TypeEnum type; 
        void* arr = getfiledata(filename, array_size, &type); 
        switch(type) { 
            case SHORT_INT: 
                array = (short*)arr; break; 
            case INT: 
                array = (int*)arr; break; 
            case LONG: 
                array = (long*)arr; break; 
            case FLOAT: 
                array = (float*)arr; break; 
            case DOUBLE: 
                array = (double*)arr; break; 
            default: 
                // ASSERT 
        } 
    } while(0)

然后你可以像这样使用它：

void process_doubles(void *array) {
    double to_conv[];
    unsigned int size;
    GET_DATA_AND_CAST("pickedfile.dat", to_conv, &size);
    for(i=0; i<size; ++i ) {
        doublearray[i] = 2.0 * to_conv[i] + 7.12;
    }
}

IMHO C++会让这变得更好（因为你可以使用模板），但由于这个问题只标记有C，我只是在C.中提供选项

Answer 2

您可以使用void *指针来存储指向任何数据类型的指针。

int num_elements = getfilesize();
size_t element_size;
switch (getfiletype()) {
    case SHORT_INT: element_size = sizeof(short int); break;
    ...
}
void *array = malloc(num_elements * element_size);
...
void process_doubles(void *array) {
    for(i=0 ; i<getfilesize("pickedfile.dat") ; i++ ) {
    doublearray[i] = 2.0 * ((double *) array)[i] +7.12;
}

请注意，在对数组指针进行间接寻址之前，需要先强制转换数组指针。