C的stdio FILE子库是如何在纯C中创建抽象、封装和模块化的极好示例。

继承和多态性——通常被认为是OOP必不可少的其他方面——不一定能提供它们所承诺的生产率提高，而且有合理的理由认为它们实际上会阻碍开发和对问题域的思考。

命名空间通常通过以下方式实现:

stack_push(thing *)

而不是

stack::push(thing *)

要将C结构体变成类似c++类的东西，您可以转向:

class stack {
     public:
        stack();
        void push(thing *);
        thing * pop();
        static int this_is_here_as_an_example_only;
     private:
        ...
};

Into

struct stack {
     struct stack_type * my_type;
     // Put the stuff that you put after private: here
};
struct stack_type {
     void (* construct)(struct stack * this); // This takes uninitialized memory
     struct stack * (* operator_new)(); // This allocates a new struct, passes it to construct, and then returns it
     void (*push)(struct stack * this, thing * t); // Pushing t onto this stack
     thing * (*pop)(struct stack * this); // Pops the top thing off the stack and returns it
     int this_is_here_as_an_example_only;
}Stack = {
    .construct = stack_construct,
    .operator_new = stack_operator_new,
    .push = stack_push,
    .pop = stack_pop
};
// All of these functions are assumed to be defined somewhere else

和做的事:

struct stack * st = Stack.operator_new(); // Make a new stack
if (!st) {
   // Do something about it
} else {
   // You can use the stack
   stack_push(st, thing0); // This is a non-virtual call
   Stack.push(st, thing1); // This is like casting *st to a Stack (which it already is) and doing the push
   st->my_type.push(st, thing2); // This is a virtual call
}

我没有做析构函数或删除，但它遵循相同的模式。

This_is_here_as_an_example_only类似于一个静态类变量——在一个类型的所有实例之间共享。所有的方法都是静态的，除了一些采用this *

我建立了一个小图书馆，在那里我尝试了，对我来说，它真的很有效。所以我想和你分享这段经历。

https://github.com/thomasfuhringer/oxygen

使用结构并将其扩展到每个其他子类，可以很容易地实现单继承。对父结构进行简单的强制转换，就可以在所有后代上使用父方法。 只要知道变量指向持有此类对象的结构体，就可以始终将其转换为根类并进行自省。

正如前面提到的，虚拟方法有点棘手。但它们是可行的。为了保持简单，我只是在类描述结构中使用了一个函数数组，每个子类在需要的地方复制和重新填充单独的插槽。

多重继承实现起来相当复杂，并且会对性能产生重大影响。所以我离开了。我确实认为，在相当多的情况下，清晰地模拟现实生活环境是可取和有用的，但在可能90%的情况下，单一继承可以满足需求。而且单一继承很简单，没有成本。

我也不关心类型安全。我认为你不应该依赖编译器来防止你的编程错误。而且无论如何，它只能保护您避免相当小部分的错误。

通常，在面向对象的环境中，您还希望实现引用计数以尽可能地自动化内存管理。因此，我还在“Object”根类中放入了引用计数，并使用了一些功能来封装堆内存的分配和释放。

它非常简单和精简，给了我OO的基本要领，而不强迫我去处理c++这个怪物。而且我保留了留在C领域的灵活性，这使得集成第三方库更加容易。

动物和狗的小例子:你镜像了c++的虚表机制(基本上是这样)。你还分离了分配和实例化(Animal_Alloc, Animal_New)，所以我们不会多次调用malloc()。我们还必须显式地传递this指针。

如果你要做非虚函数，那就很简单了。你只是不需要将它们添加到虚函数表中，静态函数也不需要this指针。多重继承通常需要多个虚表来解决歧义。

此外，您应该能够使用setjmp/longjmp来进行异常处理。

struct Animal_Vtable{
    typedef void (*Walk_Fun)(struct Animal *a_This);
    typedef struct Animal * (*Dtor_Fun)(struct Animal *a_This);

    Walk_Fun Walk;
    Dtor_Fun Dtor;
};

struct Animal{
    Animal_Vtable vtable;

    char *Name;
};

struct Dog{
    Animal_Vtable vtable;

    char *Name; // Mirror member variables for easy access
    char *Type;
};

void Animal_Walk(struct Animal *a_This){
    printf("Animal (%s) walking\n", a_This->Name);
}

struct Animal* Animal_Dtor(struct Animal *a_This){
    printf("animal::dtor\n");
    return a_This;
}

Animal *Animal_Alloc(){
    return (Animal*)malloc(sizeof(Animal));
}

Animal *Animal_New(Animal *a_Animal){
    a_Animal->vtable.Walk = Animal_Walk;
    a_Animal->vtable.Dtor = Animal_Dtor;
    a_Animal->Name = "Anonymous";
    return a_Animal;
}

void Animal_Free(Animal *a_This){
    a_This->vtable.Dtor(a_This);

    free(a_This);
}

void Dog_Walk(struct Dog *a_This){
    printf("Dog walking %s (%s)\n", a_This->Type, a_This->Name);
}

Dog* Dog_Dtor(struct Dog *a_This){
    // Explicit call to parent destructor
    Animal_Dtor((Animal*)a_This);

    printf("dog::dtor\n");

    return a_This;
}

Dog *Dog_Alloc(){
    return (Dog*)malloc(sizeof(Dog));
}

Dog *Dog_New(Dog *a_Dog){
    // Explict call to parent constructor
    Animal_New((Animal*)a_Dog);

    a_Dog->Type = "Dog type";
    a_Dog->vtable.Walk = (Animal_Vtable::Walk_Fun) Dog_Walk;
    a_Dog->vtable.Dtor = (Animal_Vtable::Dtor_Fun) Dog_Dtor;

    return a_Dog;
}

int main(int argc, char **argv){
    /*
      Base class:

        Animal *a_Animal = Animal_New(Animal_Alloc());
    */
    Animal *a_Animal = (Animal*)Dog_New(Dog_Alloc());

    a_Animal->vtable.Walk(a_Animal);

    Animal_Free(a_Animal);
}

PS.这是在c++编译器上测试的，但是在C编译器上运行应该很容易。

OOP只是一个范例，在程序中数据比代码更重要。OOP不是一种语言。因此，就像普通C是一种简单的语言一样，普通C中的OOP也很简单。

C的stdio FILE子库是如何在纯C中创建抽象、封装和模块化的极好示例。

继承和多态性——通常被认为是OOP必不可少的其他方面——不一定能提供它们所承诺的生产率提高，而且有合理的理由认为它们实际上会阻碍开发和对问题域的思考。