用C编写面向对象代码有哪些方法?特别是在多态性方面。
另请参阅此堆栈溢出问题C中的面向对象。
用C编写面向对象代码有哪些方法?特别是在多态性方面。
另请参阅此堆栈溢出问题C中的面向对象。
当前回答
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。
其他回答
哪些文章或书籍适合在C语言中使用面向对象的概念?
Dave Hanson的《C接口与实现》在封装和命名方面非常出色,在函数指针的使用方面也非常出色。Dave没有尝试模拟继承。
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。
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++。
当然这是可能的。这就是所有GTK+和GNOME所基于的框架GObject所做的工作。
既然你说的是多态性,那么是的,你可以,我们在c++出现之前几年就已经在做这类事情了。
基本上,你使用一个结构体来保存数据和一个函数指针列表,以指向该数据的相关函数。
因此,在一个通信类中,你会有一个打开、读、写和关闭调用,它将被维护为结构中的四个函数指针,与对象的数据一起,类似于:
typedef struct {
int (*open)(void *self, char *fspec);
int (*close)(void *self);
int (*read)(void *self, void *buff, size_t max_sz, size_t *p_act_sz);
int (*write)(void *self, void *buff, size_t max_sz, size_t *p_act_sz);
// And data goes here.
} tCommClass;
tCommClass commRs232;
commRs232.open = &rs232Open;
: :
commRs232.write = &rs232Write;
tCommClass commTcp;
commTcp.open = &tcpOpen;
: :
commTcp.write = &tcpWrite;
当然,上面的那些代码段实际上是在诸如rs232Init()这样的“构造函数”中。
当你“继承”这个类时,你只需要改变指针指向你自己的函数。每个调用这些函数的人都会通过函数指针来做,给你你的多态性:
int stat = (commTcp.open)(commTcp, "bigiron.box.com:5000");
有点像手动虚表。
你甚至可以通过将指针设置为NULL来创建虚拟类——这与c++的行为略有不同(运行时的核心转储而不是编译时的错误)。
下面是一段演示它的示例代码。首先是顶级类结构:
#include <stdio.h>
// The top-level class.
typedef struct sCommClass {
int (*open)(struct sCommClass *self, char *fspec);
} tCommClass;
然后我们有TCP '子类'的函数:
// Function for the TCP 'class'.
static int tcpOpen (tCommClass *tcp, char *fspec) {
printf ("Opening TCP: %s\n", fspec);
return 0;
}
static int tcpInit (tCommClass *tcp) {
tcp->open = &tcpOpen;
return 0;
}
HTTP也是一样:
// Function for the HTTP 'class'.
static int httpOpen (tCommClass *http, char *fspec) {
printf ("Opening HTTP: %s\n", fspec);
return 0;
}
static int httpInit (tCommClass *http) {
http->open = &httpOpen;
return 0;
}
最后是一个测试程序来展示它的作用:
// Test program.
int main (void) {
int status;
tCommClass commTcp, commHttp;
// Same 'base' class but initialised to different sub-classes.
tcpInit (&commTcp);
httpInit (&commHttp);
// Called in exactly the same manner.
status = (commTcp.open)(&commTcp, "bigiron.box.com:5000");
status = (commHttp.open)(&commHttp, "http://www.microsoft.com");
return 0;
}
这将产生输出:
Opening TCP: bigiron.box.com:5000
Opening HTTP: http://www.microsoft.com
你可以看到不同的函数被调用,取决于子类。