C はエミュレーションを通じて強力な型識別を実現できますか?

C は厳密に型指定された識別子をエミュレートできますか?

さまざまなプログラミング シナリオで、「using」を使用して変数を明示的に型指定すると、コードの可読性と理解力が向上します。ただし、異なるタイプを相互に割り当てることができるという制限があり、論理エラーが発生する可能性があります。この質問では、この問題に対処するために C の機能を採用する可能性について詳しく掘り下げています。

強い型付けに SAFE_TYPEDEF を使用する

提供されたソリューションは SAFE_TYPEDEF マクロを利用し、最終的に次のようなクラスを作成します。意図した型から継承します。厳密な型チェックを強制するために、これらのクラスは同じ型のオブジェクトのみをコンストラクター引数として受け入れます。たとえば、PortalId クラスは文字列引数を使用してのみ作成でき、CakeId クラスは別の文字列引数を使用してのみ作成できます。

さらに、このクラスは、基になる文字列値を取得する raw() メソッドを提供します。これにより、単純な文字列が必要となるマップ操作などのシナリオで便利に使用できます。ただし、型変換は厳しく制限されており、異なる型のオブジェクトを交換することはできません。

使用例

サンプル コード スニペットは使用法を示しています。

PortalId portal_id("2");
CakeId cake_id("is a lie");

std::map<CakeId, PortalId> p_to_cake; // OK

p_to_cake[cake_id] = portal_id; // OK
// p_to_cake[portal_id] = cake_id;   // COMPILER ERROR

// portal_id = cake_id;        // COMPILER ERROR
// portal_id = "1.0";          // COMPILER ERROR
portal_id = PortalId("42"); // OK

このシナリオでは、cake_id の portal_id への割り当ては許可されていないため、潜在的な論理エラーが防止されます。さらに、マップ コンテナは CakeId をキーとして、PortalId を値として正しく受け入れます。

高度なカスタマイズ

提示されたソリューションは、追加の演算子を含めるようにさらにカスタマイズできます。必要に応じて機能を強化します。たとえば、同じ型の異なるインスタンス間の比較を容易にするために比較演算子を実装したり、複雑なオブジェクトの初期化を処理するためにコンストラクターを追加したりできます。

要約すると、このアプローチにより、C で厳密に型指定された識別子の作成が可能になり、割り当て中の型の安全性と、異なる型の誤った混合を防止します。これにより、コードの可読性が向上し、エラーが減少し、ソフトウェア全体の品質が向上します。

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