你可能会发现，查看苹果的Core Foundation api集文档会很有帮助。它是一个纯C API，但是许多类型都被桥接到Objective-C对象等价物上。

看看Objective-C本身的设计也会有帮助。它与c++有点不同，对象系统是根据C函数定义的，例如objc_msg_send用于调用对象上的方法。编译器将方括号语法转换为这些函数调用，因此您不必了解它，但考虑到您的问题，您可能会发现了解它在底层是如何工作的很有用。

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。

我亲眼见过。我不推荐。c++最初是作为一个生成C代码的中间步骤的预处理器开始的。

本质上，您最终要做的是为所有方法创建一个调度表，其中存储函数引用。派生类需要复制这个分派表并替换您想要重写的条目，如果您的新“方法”想要调用基方法，则必须调用原始方法。最终，你要重写c++。

这本书读起来很有趣。我自己也在思考同样的问题，思考这个问题的好处是:

Trying to imagine how to implement OOP concepts in a non-OOP language helps me understand the strengths of the OOp language (in my case, C++). This helps give me better judgement about whether to use C or C++ for a given type of application -- where the benefits of one out-weighs the other. In my browsing the web for information and opinions on this I found an author who was writing code for an embedded processor and only had a C compiler available: http://www.eetimes.com/discussion/other/4024626/Object-Oriented-C-Creating-Foundation-Classes-Part-1

在他的案例中，用普通C语言分析和调整面向对象的概念是一种有效的追求。他似乎愿意牺牲一些面向对象的概念，因为尝试用C语言实现它们会带来性能开销。

我得到的教训是，是的，在某种程度上它是可以做到的，是的，有一些很好的理由去尝试。

In the end, the machine is twiddling stack pointer bits, making the program counter jump around and calculating memory access operations. From the efficiency standpoint, the fewer of these calculations done by your program, the better... but sometimes we have to pay this tax simply so we can organize our program in a way that makes it least susceptible to human error. The OOP language compiler strives to optimize both aspects. The programmer has to be much more careful implementing these concepts in a language like C.

是的，这是可能的。

这是纯C语言，没有宏预处理。它具有继承、多态、数据封装(包括私有数据)。它没有等效的受保护限定符，这意味着私有数据在整个继承链中也是私有的。

#include "triangle.h"
#include "rectangle.h"
#include "polygon.h"

#include <stdio.h>

int main()
{
    Triangle tr1= CTriangle->new();
    Rectangle rc1= CRectangle->new();

    tr1->width= rc1->width= 3.2;
    tr1->height= rc1->height= 4.1;

    CPolygon->printArea((Polygon)tr1);

    printf("\n");

    CPolygon->printArea((Polygon)rc1);
}

/*output:
6.56
13.12
*/