C11 _Generic使用

Question

我试图学习如何使用“新”C11通用表达式，但我遇到了麻烦。

考虑以下代码：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

#define test(X, Y, c) \
    _Generic((X), \
        double:     _Generic((Y), \
                        double * :  test_double, \
                        default: test_double \
                    ), \
        int:        _Generic((Y), \
                        int * : test_int, \
                        default: test_int \
                    ) \
    ) (X, Y, c)


int test_double(double a, double *b, int c);
int test_int(int a, int *b, int c);

int test_double(double a, double *b, int c) { return 1; }
int test_int(int a, int *b, int c) { return 2; }

int main()
{
    double *t = malloc(sizeof(double));
    int *s = malloc(sizeof(int));
    int a1 = test(3.4, t, 1);
    int i = 3;
    int a2 = test(i, s, 1);
    printf("%d\t", a1);
    printf("%d\n", a2);
    return 0;
 }

这一切都很好，但我还是不明白为什么"_Generic((Y)，.“中的默认情况)在"_Generic((X)，.“结尾省略它时)是必要的。没有任何后果。

实际上，如果删除这两个默认值，就会得到一个错误(gcc 5.4.0)，它说“类型为‘double*’的选择器不兼容任何关联”，即“宏展开时"int a1 = test(3.4，t，1)；在宏展开测试时使用”int *“(i，s，1)。

“默认”真的有必要吗?还是我遗漏了什么？在第一种情况下，为什么要这样呢？如果我只有可以调用的test_double和test_int，为什么我应该为一些根本不应该编译的东西设置默认的大小写呢？

Answer 1

TL;DR

选择发生在编译时，但是不意味着其他(未选中)代码被丢弃。它仍然是有效的，这意味着.

如果未使用默认值，且没有任何类型名称与控制表达式的类型兼容，则程序将不会编译。

(来源)

这是一个令人惊讶的问题：

没有默认情况下的“第一个Y"：

#define test(X, Y, c) \
    _Generic((X), \
        double:     _Generic((Y), \
                        double * :  test_double \
                    ), \
        int:        _Generic((Y), \
                        int * : test_int, \
                        default: test_default \
                    ) \
    ) (X, Y, c)

我明白这个错误：

prog.c:6:30:错误：'_Generic‘类型的选择器'int *’与任何关联都不兼容

注意，它抱怨一个不兼容的int *！为什么？好吧，让我们来看看报道的台词：

    int a2 = test(i, s, 1);

X为int型，Y为int *型。

现在来了一个重要的部分:扩展发生unconditionally.因此，即使X是int类型的，X的第一个关联(当它是double类型时)必须是一个格式良好的程序。因此，如果Y是一个int *，那么必须有良好的格式：

_Generic((Y), \
             double * :  test_double \
              ), \

既然int *不是double *，事情就会在这里破裂。

不过，我只是浏览了一下标准(实际上是N1570)，却找不到任何具体指定这种行为的东西。我想在这种情况下，我们可以报告一个缺陷，这个标准太模糊了。我现在正试着这么做。

Answer 2

不幸的是，_Generic在标准中没有得到充分的说明。通常的解释似乎是，在非选定的情况下，表达方式不得包含任何违反约束的行为。

一个更简单的例子：

int main(void)
{
    int x;

    _Generic(0, int: x = 5, float: x = (void)0);
}

这段代码在gcc中给出了一个约束冲突，因为它对所有相关表达式(不仅仅是选定的表达式)执行约束检查，而x = (void)0包含一个约束冲突。

将此原则应用于没有默认情况的代码中，我们看到的问题是，当使用Y作为声明为int *s的变量实例化宏时，关联表达式之一是_Generic(s, double * : test_double)，这是一个约束冲突，因为没有匹配的大小写。

Answer 3

显然，这是因为嵌套的_Generic选择。

问题是，对于_Generic，必须在编译时满足所有可能的泛型关联的类型兼容性。即使只选择一个关联，但未选中的关联仍必须具有一些兼容的关联。

关联默认处理与该_Generic选择的其他关联不兼容的每个关联。

假设您删除了int: _Generic((Y),上的默认关联。如果这样做，则选择双重关联，但int关联仍然必须处理double*类型，这通常是默认情况下完成的。在这种情况下，只有int*关联，它输出一个错误。