在 C++ 中使用 map 并提供包装函数以在 C 中使用它

Question

在 MSVC6 中，我需要在 C++ 中使用 map 并提供包装函数以在 c 中使用它们来添加、删除和获取大小。我想在不使用 C++ 中的任何类的情况下做到这一点。这将由线程使用，每个线程都有一个结构句柄，该句柄将有一个 void *，它将作为参数传递给 C++ 包装函数，我希望 C++ 代码将此 void * 转换为映射并执行操作。我无法将 void * 转换为 C++ 中的地图，任何解决方案都会有所帮助。

Answer 1

我会试一试，因为我喜欢猜测：

我假设您有一个传递给 create thead 函数的函数，看起来像这样：

int callback(void* userdata);

让我们创建一个访问地图的回调函数：

// In the header file: "my_callback.h" we first need to declare that this function will be used from a C file, this is so the compiler will name the function according to the C standard and not C++.
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

// Declare your function:
int my_callback(void * map_handle);

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

现在，确保在 c++ 文件中包含头文件：

#include "my_callback.h"

int my_callback(void * map_handle) {
    // First, for convenience, let us define the map type
    using mapType = std::map<std::string, int>;

    // First cast the void * to a the correct map * pointer
    mapType *mapPtr = static_cast<mapType*>(map_handle);

    mapPtr->insert( "Test", 1 ); // Insert
    cout << (*mapPtr)["Test"];   // read

    // Or you can assign it to a reference to hide away the pointer syntax:
    mapType & mapRef = *static_cast<mapType*>(map_handle);


    mapRef.insert( "Test", 1 ); // Insert
    cout << mapRef["Test"];   // read

    // (...)
}

有几点值得注意：

1. 我们被允许使用static_cast，因为输入是一个void指针，当你创建线程并静态转换到一个void指针到同类型定义明确。

2. 这绝不是线程安全的。从多个线程同时访问相同资源时必须特别小心。如果您打算只有一个映射并让所有线程访问该映射，则应包含一个互斥锁以确保一次只有一个线程访问它。一个很好的方法是简单地创建一个包含映射和互斥体的小结构：

   结构 map_n_mutex { mapType 地图； some_mutex_t 互斥体； // 不确定在 windows 上互斥锁的正确类型是什么。 };

在你的线程初始化阶段：

// Create map
map_n_mutex user_data;

// Create thread (I'm making this function up, use what you have been using)
create_thread( my_callback, &user_data); // pass a pointer to userdata

如果您采用这种方法，请记住您需要在回调函数中转换为 map_n_mutex 而不是 mapType。

Answer 2

C 代码需要从 C++ 代码中获取 void 指针，类似

void *get_map_from_cpp();   /* declare the function */

void *our_map = get_map_from_cpp();

get_map_from_cpp() 将被定义为（在 C++ 中）类似的东西；

 #include <map>
 #include <string>

 extern "C" void *get_map_from_cpp()
 {
      std::map<std::string, float> *the_map = new std::map<std::string, float>;
      return static_cast<void *>(the_map);
 }

但它并不止于此。要将值插入映射中，我们需要将值传入，例如，在 C 中

  void insert_to_map(void *, const char *str, float f);   /* declaration */

  insert_to_map(our_map, "Everything", 42.0);

其中insert_to_map() 也必须在 C++ 中定义，例如

   extern "C" void insert_to_map(void *m, const char *str, float f)
   {
        std::map<std::string, float> *the_map;

        the_map = static_cast< std::map<std::string, float> *>(m);
        std::string the_str(str);
        (*the_map)[the_str] = f;
   }

同样，retrieve_from_map() 可以实现为

 extern "C" float retrieve_from_map(void *m, const char *str)
 {
      std::map<std::string, float> *the_map;

      the_map = static_cast< std::map<std::string, float> *>(m);
      std::string the_str(str);

      std::map<std::string, float>::const_iterator i = the_map->find(the_str);
      if (i != the_map->end())
          return i->second;
      else
          return 0.0f;     // string not found in map, so return 0.0
 }

从 C 调用的函数必须提供纯 C 接口 - 这意味着 C 代码不能直接接触 C++ 类型。其次，到 C++ 的映射必须仅在 C++ 代码中完成，因为 C 编译器不会理解这些结构。这意味着函数必须只接受或返回在 C 中有意义的类型，函数必须为 C++ 编译器声明为 extern "C"（以便可以从 C 调用），并且函数的主体必须处理从将 C 类型转换为 C++。

这确实依赖于 C 和 C++ 编译器之间的兼容性（例如，来自同一供应商、兼容的 ABI 等）。