有条件地初始化结构字段 - 仅当它存在于该结构中时

Question

正在为一个非常简单的单元测试框架工作 API:

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

根据 cmd 参数将 params 转换为适当的结构。我无法更改该接口，也无法修改指定命令和不同参数结构（均为 POD）的 header。

我确实可以访问类似以下内容的数组：

{ 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，假设有三种结构：

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字段代表同一事物，而pAnotherObject是不相关的。

现在，谈谈我真正想要的：我想根据 cmd 将 void* 转换为某个结构，并设置它的 pObject 字段，如果它存在于该结构中。理想情况下，我可以做类似的事情：

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 可能是这样的：

#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)

除非它不是真正可扩展的。我有大约 1000 个可能的命令，假设我想设置 5 个字段（没有结构包含全部 5 个），并且可以添加新命令，所以我想避免手动更改它。

显而易见的解决方案是一个额外的构建步骤，它解析所有结构，并创建它们的初始值设定项。但是，由于项目的结构，添加这个额外的构建步骤很痛苦，所以我希望有一个纯 C++ 解决方案。

如果有一种方法可以使用 C 预处理器生成初始值设定项，我完全赞成。如果它能以某种方式使用模板来完成，那也一样好。如果有帮助，我有可用的 boost 和 C++11。

可以解决这个问题的一个方法是指定初始值设定项，例如 STR x = {.pObject = pGlobalObject; };。不幸的是，当该字段不可用时，它们会导致错误。有什么办法可以忽略不存在的字段吗？（是的，我知道它们只是 C，不是 C++，但如果需要我可以切换到 C）

Answer 1

使用某些 SFINAE，您可以相应地检测成员和（类型）调度分配：

#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;
}

Answer 2

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) { }

// ...

只需为所有具有正确类型的对象调用它们，它们就会自行判断它们是否适用。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
   // ...
};

有条件地初始化结构字段 - 仅当它存在于该结构中时

Conditionally initialize a struct field - only if it exists in that struct

c++

api

reflection

unit-testing

initialization