内存管理.指针联合的动态分配.C

Question

我正在C中编写一个用于低级别图像处理的基本库。我知道还有其他（非常好的）库；这对我来说是一次学习经历，而不是达到目的的手段。

我定义了以下（对于这个问题，简化了）结构：

union img_rawdata{
    uint8_t*  u8;
    uint16_t* u16;
    float*    flt;
};
enum img_type{
    IMG_U8,
    IMG_U16,
    IMG_FLT
};
struct image{
    union img_rawdata  rawdata;
    enum img_type      type;
    unsigned int       num_values;
};

我的问题是：在联合中动态分配正确指针的最受欢迎的方式是什么？

现在，我看到的唯一方法是使用switch语句，比如：

void alloc_img(struct image* img, enum img_type type, unsigned int num_vals){
    switch (type){
        case IMG_U8:
            img->rawdata.u8 = (uint8_t*)malloc(num_vals*sizeof(uint8_t));
        break;            
        case IMG_U16:
            img->rawdata.u16 = (uint16_t*)malloc(num_vals*sizeof(uint16_t));
        break;
        case IMG_FLT:
            img->rawdata.flt = (float*)malloc(num_vals*sizeof(float));
        break;
    }
}

这似乎没那么糟糕；然而，在我的实现中，实际的内存分配大约是50行（因为rawdata不是一维的，错误检查等）

有没有什么预处理器的魔力可以减少代码冗余，或者这是写这篇文章的最佳方式？

或者，有没有一种完全不同的方法来处理这个问题，从而完全避免这个问题？

Answer 1

[假设包括void *在内的所有类型的指针都具有相同的大小]

修改你喜欢的东西，这样

union img_rawdata {
  void * untyped;
  uint8_t * u8;
  uint16_t * u16;
  float * flt;
};
enum img_type {
  IMG_UNDEF = -1
  IMG_U8 = 0,
  IMG_U16,
  IMG_FLT,
  IMG_MAX
};

并添加

const size_t img_type_size[IMG_MAX] = {
  sizeof(*((union img_rawdata *) NULL)->u8),
  sizeof(*((union img_rawdata *) NULL)->u16),
  sizeof(*((union img_rawdata *) NULL)->flt)
};

然后将开关替换为：

assert(IMG_UNDEF < type && IMG_MAX > type);
img->rawdata.untyped = malloc(num_vals * img_type_size[type]);

Answer 2

void alloc_img(struct image * img, enum img_type type, unsigned int num_vals){
    size_t basesize = 0;
    switch (type){
        case IMG_U8:
            basesize = sizeof(uint8_t);
        break;            
        case IMG_U16:
            basesize = sizeof(uint16_t);
        break;
        case IMG_FLT:
            basesize = sizeof(float);
        break;
    }
    if (basesize) {
        img->rawdata.u8 = malloc(num_vals * basesize);
        // assigning to u8 is the same as assigning to any other member
        // but it may be better to use a void* as in
        // img->rawdata.voidptr = malloc(num_vals * basesize);
    } else {
        fprintf(stderr, "default missing in switchn");
    }
}