Pertukaran Generik

Termasuk bagian Pemrograman Berorientasi Objek dalam perjalanan C di Coddy. Pelajaran 51 dari 61.

Salah satu operasi umum dalam pemrograman adalah menukar dua nilai. Biasanya, kamu akan menulis fungsi swap terpisah untuk setiap tipe: satu untuk int, satu lagi untuk double, dan seterusnya. Namun, dengan void* dan memcpy, kita bisa menulis satu fungsi yang menukar dua variabel apa pun.

Inti utamanya adalah bahwa pertukaran hanya memindahkan byte. Jika kamu mengetahui ukuran data, kamu dapat menyalin byte tanpa mengetahui tipe sebenarnya. Deklarasi fungsi terlihat seperti ini:

void generic_swap(void* a, void* b, size_t size);

Parameter size memberi tahu fungsi berapa banyak byte yang harus dipindahkan. Di dalamnya, kita menggunakan buffer sementara dan memcpy dari <string.h> untuk menukar byte:

void generic_swap(void* a, void* b, size_t size) {
    char temp[size];      // buffer sementara
    memcpy(temp, a, size);  // temp = a
    memcpy(a, b, size);     // a = b
    memcpy(b, temp, size);  // b = temp
}

Sekarang fungsi tunggal ini berfungsi untuk tipe apa pun:

int x = 5, y = 10;
generic_swap(&x, &y, sizeof(int));
// x sekarang bernilai 10, y sekarang bernilai 5

double p = 3.14, q = 2.71;
generic_swap(&p, &q, sizeof(double));
// p sekarang bernilai 2.71, q sekarang bernilai 3.14

Pola ini, yang menggunakan void* dengan size_t, adalah cara pustaka standar C mengimplementasikan fungsi generik seperti qsort dan bsearch.

Tantangan

Mudah

Mari kita buat utilitas swap generik yang dapat menukar nilai dua variabel apa pun, apa pun tipenya, dengan memanfaatkan pointer void* dan memcpy.

Kamu akan menyusun kodemu dalam tiga file:

swap.h: Deklarasikan fungsi generic_swap yang menerima dua pointer void* dan parameter size_t yang menunjukkan ukuran data yang akan ditukar. Jangan lupa menambahkan include guard!
swap.c: Implementasikan fungsi generic_swap. Gunakan buffer sementara dan memcpy untuk memindahkan byte di antara dua lokasi memori. Ingat pola swap tiga langkah: salin nilai pertama ke temp, salin nilai kedua ke nilai pertama, lalu salin temp ke nilai kedua.
main.c: Tunjukkan cara kerja swap generik dengan berbagai tipe data. Baca penanda tipe (i untuk bilangan bulat, d untuk bilangan double), lalu baca dua nilai. Buat dua variabel dengan tipe yang sesuai, tukar nilainya menggunakan fungsi generic_swap, lalu cetak kedua nilai setelah ditukar.

Programmu akan menerima tiga input:

Penanda tipe: i untuk bilangan bulat atau d untuk double
Nilai pertama
Nilai kedua

Setelah menukar nilainya, cetak kedua nilai pada baris terpisah. Untuk double, gunakan 2 angka di belakang koma.

Contoh output saat inputnya adalah i, 5, dan 10:

10
5

Contoh output saat inputnya adalah d, 3.14, dan 2.71:

2.71
3.14

Contoh output saat inputnya adalah i, -7, dan 42:

42
-7

Contoh output saat inputnya adalah d, 99.99, dan 0.01:

0.01
99.99

Keunggulan pendekatan ini adalah fungsi generic_swap tidak perlu mengetahui tipe apa yang sedang ditukarnya. Fungsi itu hanya memindahkan byte. Fungsi yang sama dapat digunakan untuk bilangan bulat, double, struct, atau tipe data lainnya. Kamu perlu menyertakan <string.h> untuk memcpy dan <stddef.h> atau <stdlib.h> untuk size_t.

Coba sendiri

#include <stdio.h>
#include "swap.h"

int main() {
    char type;
    scanf("%c", &type);
    
    if (type == 'i') {
        int a, b;
        scanf("%d", &a);
        scanf("%d", &b);
        
        // TODO: Panggil generic_swap untuk menukar a dan b
        // Petunjuk: Gunakan &a, &b, dan sizeof(int)
        
        printf("%d\n", a);
        printf("%d\n", b);
    } else if (type == 'd') {
        double a, b;
        scanf("%lf", &a);
        scanf("%lf", &b);
        
        // TODO: Panggil generic_swap untuk menukar a dan b
        // Petunjuk: Gunakan &a, &b, dan sizeof(double)
        
        printf("%.2f\n", a);
        printf("%.2f\n", b);
    }
    
    return 0;
}