面试题：C语言结构体与宏定义在复杂场景下的应用

Question

假设有一个结构体数组表示不同形状的图形（圆形、矩形、三角形），每个结构体包含图形类型及对应图形的参数（如圆形的半径、矩形的长和宽等）。使用宏定义来抽象出计算不同图形面积的通用逻辑，编写代码实现根据结构体数组中的图形信息计算所有图形的总面积。

Answer 1

#include <stdio.h>

// 定义图形类型枚举
typedef enum {
    CIRCLE,
    RECTANGLE,
    TRIANGLE
} ShapeType;

// 定义结构体表示图形
typedef struct {
    ShapeType type;
    union {
        float radius;     // 圆形半径
        struct {
            float length; // 矩形长度
            float width;  // 矩形宽度
        } rectangle;
        struct {
            float base;   // 三角形底
            float height; // 三角形高
        } triangle;
    } params;
} Shape;

// 宏定义计算圆形面积
#define CIRCLE_AREA(radius) ((radius) * (radius) * 3.14159f)
// 宏定义计算矩形面积
#define RECTANGLE_AREA(length, width) ((length) * (width))
// 宏定义计算三角形面积
#define TRIANGLE_AREA(base, height) (0.5f * (base) * (height))

// 计算总面积函数
float calculateTotalArea(Shape shapes[], int count) {
    float totalArea = 0;
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        switch (shapes[i].type) {
            case CIRCLE:
                totalArea += CIRCLE_AREA(shapes[i].params.radius);
                break;
            case RECTANGLE:
                totalArea += RECTANGLE_AREA(shapes[i].params.rectangle.length, shapes[i].params.rectangle.width);
                break;
            case TRIANGLE:
                totalArea += TRIANGLE_AREA(shapes[i].params.triangle.base, shapes[i].params.triangle.height);
                break;
        }
    }
    return totalArea;
}

你可以这样调用这个函数：

int main() {
    Shape shapes[] = {
        {CIRCLE, {1.0f}},
        {RECTANGLE, {{2.0f, 3.0f}}},
        {TRIANGLE, {{4.0f, 5.0f}}}
    };
    int count = sizeof(shapes) / sizeof(shapes[0]);
    float totalArea = calculateTotalArea(shapes, count);
    printf("Total area: %f\n", totalArea);
    return 0;
}