Как уже было сказано в главе 15, в Стандарте С99 определены три версии для большинства математических функций — для параметров типа float, double и long double. Например, для вычисления синуса в стандарте С99 определены следующие функции:
double sin(double arg);
float sinf(float arg);
long double sinl(long double arg);
У всех трех функций одно и то же назначение, разница заключается лишь в типе обрабатываемых ими данных. Причем для всех функций версия, работающая с типом double, — это первоначальная функция, определенная в Стандарте С89, а версии для типов float и long double были добавлены в Стандарте С99. Как было отмечено в главе 15, имена функций для типа float имеют суффикс f, а имена функций для типа long double — суффикс l. (Необходимость в применении различных имен вызвана тем, что язык С не поддерживает перегрузки функций.) Предоставляя три различные функции, стандарт С99 позволяет выбрать ту из них, которая более всего приемлема в каких-то конкретных условиях. По тем же причинам каждая из математических функций комплексного аргумента также представлена тремя версиями.
Несмотря на очевидную полезность наличия трех версий математических функций и функций комплексных чисел, к сожалению, работать с ними не всегда удобно. Во-первых, при передаче данных определенного типа очень важно не забыть приписать к имени функции надлежащий суффикс. Постоянно помнить об этом довольно утомительно, и потому повышается вероятность возникновения ошибок. Во-вторых, если в процессе разработки проекта изменить тип данных, передаваемых одной из таких функций, следует изменить и суффикс в имени функции. А это, опять-таки, очень способствует «размножению» ошибок. Чтобы справиться с этими (и другими) проблемами, в Стандарте С99 определен набор макросов для обобщенного типа, которые можно использовать вместо математических или комплексных функций. Эти «универсальные» макросы автоматически транслируются в вызов нужной функции в зависимости от типа аргумента. Макросы обобщенного типа определены в заголовке <tgmath.h>, который автоматически включает заголовки <math.h> и <complex.h>.
Макросы обобщенного типа имеют те же имена, что и версии математических или комплексных функций для типа double, в вызовы которых они транслируются. (Эти имена также совпадают с именами функций, определенными в стандарте С89.) Например, макрос обобщенного типа для функций sin(), sinf() и sinl() использует имя sin(). «Универсальный» макрос для функций csin(), csinf() и csinl() также имеет имя sin(). Как уже упоминалось, соответствующая функция вызывается в зависимости от типа аргумента. Предположим, например, что в программе определены следующие переменные:
long double ldbl;
float complex fcmplx;
Тогда вызов
cos(ldbl)транслируется в вызов
cosl(ldbl),а вызов
cos(fcmplx)транслируется в вызов
ccosf(fcmplx)Как показано в приведенных выше примерах, макросы обобщенного типа предоставляют программисту удобное средство записи вызовов необходимых функций без потери производительности, точности или совместимости (переносимости) программного кода.