Jenerik Yer Değiştirme

Coddy'nin C Journey'sinin Nesne Yönelimli Programlama bölümünün bir parçası. Ders 51 / 61.

Programlamada yaygın bir işlem, iki değeri takas etmektir. Normalde her tür için ayrı bir takas işlevi yazarsın: int için bir tane, double için başka bir tane ve bu şekilde devam eder. Ancak void* ve memcpy sayesinde, herhangi iki değişkeni takas eden tek bir işlev yazabiliriz.

Temel fikir, takas işleminin yalnızca baytları taşımaktan ibaret olmasıdır. Verilerin boyutunu biliyorsanız, gerçek türü bilmeden baytları kopyalayabilirsiniz. İşlev imzası şu şekilde görünür:

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

size parametresi, fonksiyona kaç byte taşınacağını söyler. İçeride, byte'ları yer değiştirmek için geçici bir arabellek ve <string.h> içindeki memcpy işlevini kullanırız:

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

Artık bu tek işlev herhangi bir tür için çalışır:

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

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

void* ile size_t kullanan bu yaklaşım, C'nin standart kütüphanesinin qsort ve bsearch gibi genel amaçlı işlevleri uygulama biçimidir.

Görev

Kolay

Türleri ne olursa olsun herhangi iki değişkenin değerlerini değiştirebilen genel bir takas yardımcı programı oluşturalım: void* işaretçilerinin ve memcpy işlevinin gücünü kullanarak.

Kodunuzu üç dosyaya ayıracaksınız:

swap.h: İki generic_swap işaretçisi ve takas edilecek verinin boyutunu belirten bir void* parametresi alan size_t işlevinizi bildirin. Include guard'ları eklemeyi unutmayın!
swap.c: generic_swap işlevini uygulayın. İki bellek konumu arasında baytları taşımak için geçici bir arabellek ve memcpy kullanın. Üç adımlı takas örüntüsünü hatırlayın: ilk değeri geçici alana kopyalayın, ikinci değeri ilk konuma kopyalayın, geçici değeri ikinci konuma kopyalayın.
main.c: Farklı veri türleriyle çalışan genel takasınızı gösterin. İki değerin ardından bir tür belirteci (i tamsayılar için, d double değerler için) okuyun. Uygun türde iki değişken oluşturun, bunları generic_swap işlevinizi kullanarak takas edin, ardından takastan sonraki iki değeri yazdırın.

Programınız üç girdi alacaktır:

Bir tür belirteci: tamsayı için i veya double için d
İlk değer
İkinci değer

Takas işleminden sonra her iki değeri ayrı satırlarda yazdırın. Double değerler için 2 ondalık basamak kullanın.

Girdilerin i, 5 ve 10 olduğu durumdaki örnek çıktı:

10
5

Girdilerin d, 3.14 ve 2.71 olduğu durumdaki örnek çıktı:

2.71
3.14

Girdilerin i, -7 ve 42 olduğu durumdaki örnek çıktı:

42
-7

Girdilerin d, 99.99 ve 0.01 olduğu durumdaki örnek çıktı:

0.01
99.99

Bu yaklaşımın güzelliği, generic_swap işlevinizin hangi türleri takas ettiğini bilmemesidir. Yalnızca baytları taşır. Aynı işlev tamsayılar, double değerler, yapılar veya başka herhangi bir veri türüyle çalışır. <string.h> için memcpy ve <stddef.h> için <stdlib.h> veya size_t eklemeniz gerekir.

Kendin dene

#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: a ve b'yi takas etmek için generic_swap'ı çağır
        // İpucu: &a, &b ve sizeof(int) kullan
        
        printf("%d\n", a);
        printf("%d\n", b);
    } else if (type == 'd') {
        double a, b;
        scanf("%lf", &a);
        scanf("%lf", &b);
        
        // TODO: a ve b'yi takas etmek için generic_swap'ı çağır
        // İpucu: &a, &b ve sizeof(double) kullan
        
        printf("%.2f\n", a);
        printf("%.2f\n", b);
    }
    
    return 0;
}