استخدام Typedef لمؤشرات الدوال

جزء من قسم البرمجة كائنية التوجه في رحلة C على Coddy. الدرس 35 من 61.

كما رأيت، قد يصعب قراءة تصريحات مؤشرات الدوال. عندما تحتاج إلى استخدام نوع مؤشر الدالة نفسه في مواضع متعددة، تصبح الصياغة متكررة وعُرضة للأخطاء. وهنا يأتي typedef للإنقاذ.

تتيح لك الكلمة المفتاحية typedef إنشاء alias لأي نوع، بما في ذلك مؤشرات الدوال. وبدلاً من كتابة التصريح الكامل في كل مرة، يمكنك تعريف النوع مرة واحدة واستخدام alias في كامل الشيفرة.

إليك كيفية تحويل إعلان مؤشر دالة إلى typedef:

// بدون typedef (فوضوي):
int (*operation)(int, int);

// مع typedef (نظيف):
typedef int (*Operation)(int, int);

Operation op;  // أنظف بكثير!

تُحاكي الصياغة إعلان مؤشر دالة عاديًا، ولكن مع وجود typedef في البداية. يصبح الاسم الذي تختاره (وهو Operation هنا) نوعًا جديدًا يمثّل «مؤشرًا إلى دالة تأخذ عددين صحيحين وتُرجع عددًا صحيحًا».

الآن يمكنك استخدام هذا النوع في أي مكان:

typedef int (*Operation)(int, int);

int add(int a, int b) { return a + b; }
int multiply(int a, int b) { return a * b; }

int main() {
    Operation op1 = add;
    Operation op2 = multiply;
    
    printf("%d\n", op1(3, 4));  // المخرجات: 7
    printf("%d\n", op2(3, 4));  // المخرجات: 12
    return 0;
}

يكون هذا الأسلوب ذا قيمة خاصة عند تمرير مؤشرات function باعتبارها parameters أو تخزينها في الهياكل: وهي مواقف ستواجهها بشكل متكرر بينما نمضي نحو تعدد الأشكال.

التحدي

سهل

لنتدرّب على استخدام typedef لإنشاء اسم مستعار clean لنوع مؤشر دالة comparison. ستعرّف نوعًا يمثّل دالة تقارن عددين صحيحين، ثم تستخدمه لتعريف المتغيرات واستدعاء دوال comparison مختلفة.

اكتب برنامجًا يقوم بما يلي:

ينشئ typedef باسم Comparator لنوع مؤشر دالة:
- يأخذ معاملَي int
- يعيد قيمة من نوع int (سالبة إذا كان first أصغر، وصفرًا إذا كانا متساويين، وموجبة إذا كان first أكبر)
يعرّف دالتي comparison:
- ascending: تعيد قيمة تشير إلى الترتيب ascending (first - second)
- descending: تعيد قيمة تشير إلى الترتيب descending (second - first)
داخل main، يعرّف متغيرًا من نوع Comparator (باستخدام typedef الخاص بك، وليس صياغة مؤشر الدالة الأولية)
يقرأ ثلاث قيم إدخال: عددين صحيحين ورمز ترتيب (1 لـ ascending، و2 لـ descending)
يسند الدالة appropriate إلى متغير Comparator بناءً على رمز الترتيب
يستدعي comparator باستخدام العددين ويطبع result، متبوعًا برسالة تشير إلى القيمة التي ينبغي أن تأتي أولًا

ستتلقى ثلاث قيم إدخال: العدد first، والعدد second، ورمز الترتيب (1 أو 2).

ينبغي أن يعرض الخرج result الخاص بـ comparison، ثم يحدد أي عدد يأتي أولًا بناءً على إشارة result:

Result: -5
First: 3

في هذا المثال، مع قيم الإدخال 3 و8 و1 (ترتيب ascending): يعيد comparison القيمة 3 - 8 = -5 (القيمة السالبة تعني أن العدد first يأتي أولًا في ترتيب ascending)، لذلك نطبع First: 3.

بالنسبة إلى السطر "First":

إذا كانت result سالبة أو صفرًا، اطبع عدد الإدخال first
إذا كانت result موجبة، اطبع عدد الإدخال second

الممارسة الأساسية هنا هي استخدام typedef Comparator لتعريف المتغير بطريقة clean، بدلًا من كتابة صياغة مؤشر الدالة الكاملة.

جرّب بنفسك

#include <stdio.h>

// TODO: أنشئ typedef يسمى 'Comparator' لنوع مؤشر دالة
// يأخذ معاملين من نوع int ويُرجع int


// TODO: عرّف دالة المقارنة 'ascending'
// يجب أن تُرجع (first - second)


// TODO: عرّف دالة المقارنة 'descending'
// يجب أن تُرجع (second - first)


int main() {
    // اقرأ المدخلات
    int num1, num2, orderCode;
    scanf("%d", &num1);
    scanf("%d", &num2);
    scanf("%d", &orderCode);
    
    // TODO: صرّح عن متغير Comparator باستخدام الـ typedef الخاص بك
    
    
    // TODO: عيّن الدالة المناسبة بناءً على orderCode
    // (1 لـ ascending، 2 لـ descending)
    
    
    // TODO: استدعِ المقارن واحفظ النتيجة
    int result;
    
    
    // اطبع النتيجة
    printf("Result: %d\n", result);
    
    // TODO: اطبع أي رقم يأتي أولاً بناءً على النتيجة
    // إذا كانت النتيجة سالبة أو صفرًا، اطبع الرقم الأول
    // إذا كانت النتيجة موجبة، اطبع الرقم الثاني
    printf("First: %d\n", /* منطقك هنا */ 0);
    
    return 0;
}