Написание общей функции для определения того, содержит ли массив указателей NULL

Question

Я хотел бы написать общую функцию, чтобы определить, содержит ли массив указателей какой-либо произвольный тип NULL. Моя первая попытка была что-то вдоль этих линий:

bool find_null (void *ptrs, size_t num_ptrs) { 
    void **array = ptrs; 
    size_t i; 
    for (i = 0; i < num_ptrs; ++i) { 
     if (array[i] == NULL) return true; 
    } 
    return false; 
} 

Было отмечено, что это может вызвать строгое нарушение сглаживания, так как массив указателей на Foo будет доступен как массив указателей на void, который не указано в списке в качестве одного из разрешенных способов объекта разрешается доступ в C.2011 § 6,5 ¶ 7.

Я мог бы переписать функцию, чтобы получить доступ к массиву указателей, как unsigned char * вместо этого, но я не знаю, как выполнить NULL проверка без нарушения строгого наложения. Может ли кто-нибудь предоставить действительную технику?

bool find_null (void *ptrs, size_t num_ptrs) { 
    unsigned char *array = ptrs; 
    void *p; 
    size_t i; 
    for (i = 0; i < num_ptrs; ++i) { 
     memcpy(&p, array + i * sizeof(p), sizeof(p)); 
     if (p == NULL) return true; 
     /* 
     * Above seems to still break strict aliasing. 
     * What should be done instead? 
     */ 
    } 
    return false; 
} 

---

Цель состоит в том, чтобы написать обобщенную функцию, которая будет работать так же, как специфическая функция типа. Другими словами, общая версия функции ниже:

bool find_null_Foo (Foo *array[], size_t num_ptrs) { 
    size_t i; 
    for (i = 0; i < num_ptrs; ++i) { 
     if (array[i] == NULL) return true; 
    } 
    return false; 
} 

Answer 1

Вы не можете сделать это с конкретным интерфейсом, вы представляете, но вы можете быть в состоянии сделать это в этом несколько неуклюжим образом:

bool find_null (const void *array, size_t num_ptrs, size_t ptr_size, 
     const void *null) { 
    const char (*ptr_array)[ptr_size] = array; 
    size_t i; 
    for (i = 0; i < num_ptrs; ++i) { 
     if (!memcmp(array[i], null, ptr_size)) return true; 
    } 
    return false; 
} 

Вы назвали бы, что вот так:

struct Foo; 

#define ARRAY_SIZE 53 
int main(void) { 
    struct Foo *my_array[ARRAY_SIZE] = { ... }; 
    struct Foo * const foo_null = (struct Foo *) 0; 
    if (find_null(my_array, ARRAY_SIZE, sizeof(*my_array), &foo_null)) { 
     puts("It contains NULL"); 
    } else { 
     puts("It does not contain NULL"); 
    } 
} 

Обратите внимание, что это предполагает, что существует только одно представление для нулевых указателей рассматриваемого типа, это верно во многих реализациях, но не требуемый языком.

Обратите также внимание на то, что это не имеет особого отношения к поиску нулевых указателей, поэтому на самом деле вы можете использовать его для поиска вашего указательного массива для любого значения указателя. Фактически, он даже не специфичен для массивов указателей - вы можете использовать его для поиска любого массива для любого значения, если байт-for-byte равен подходящему критерию соответствия (который он не для структур или союзы и, возможно, не для некоторых других типов).

Кроме того, если это вам подходит, вы, вероятно, можете разработать макрос оболочки, который упрощает его использование для некоторых из ваших более распространенных сценариев.

Answer 2

На основании Raymond's comment, кажется, что для общей функции потребуются дополнительные аргументы. Поскольку невозможно преобразовать представление указателей в void *, это необходимо сделать с помощью обратного вызова.

bool find_null_generic (const void *ptrs, size_t ptr_sz, size_t num_ptrs, 
         const void *(*convert)(const void *)) { 
    const unsigned char *array = ptrs; 
    size_t i; 
    for (i = 0; i < num_ptrs; ++i) { 
     if (convert(array + i * ptr_sz) == NULL) return true; 
    } 
    return false; 
} 

Для гипотетического массива указателей на Foo:

const void *convert_Foo (const void *data) { 
    const Foo *foo; 
    memcpy(&foo, data, sizeof(foo)); 
    return foo; 
} 

Foo *foo_array[N] = {...}; 
bool result = find_null_generic(foo_array, sizeof(Foo *), N, convert_Foo); 

Answer 3

Родовая функция не гарантируется, как ожидается, в системах, где указатели на разные типы могут иметь различные представления и/или размеры. К счастью, такие архитектуры сейчас довольно редки. Например, системы, совместимые с Posix, гарантируют использование одинакового представления и размера для всех типов указателей.