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
是的,你可以。在c++或Objective-C出现之前,人们就开始编写面向对象的C语言了。在某种程度上,c++和Objective-C都试图采用C中使用的一些面向对象概念,并将它们形式化为语言的一部分。
这是一个非常简单的程序,它展示了如何创建一个看起来像方法调用的东西(有更好的方法可以做到这一点。这只是证明语言支持这些概念):
#include<stdio.h>
struct foobarbaz{
int one;
int two;
int three;
int (*exampleMethod)(int, int);
};
int addTwoNumbers(int a, int b){
return a+b;
}
int main()
{
// Define the function pointer
int (*pointerToFunction)(int, int) = addTwoNumbers;
// Let's make sure we can call the pointer
int test = (*pointerToFunction)(12,12);
printf ("test: %u \n", test);
// Now, define an instance of our struct
// and add some default values.
struct foobarbaz fbb;
fbb.one = 1;
fbb.two = 2;
fbb.three = 3;
// Now add a "method"
fbb.exampleMethod = addTwoNumbers;
// Try calling the method
int test2 = fbb.exampleMethod(13,36);
printf ("test2: %u \n", test2);
printf("\nDone\n");
return 0;
}
其他回答
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。
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
*/
是的,但我从未见过有人尝试用C实现任何类型的多态性。
是的。事实上,Axel Schreiner免费提供了他的书《ANSI-C中的面向对象编程》,这本书相当全面地涵盖了这个主题。
您可能需要做的一件事是研究X Window的Xt工具包的实现。当然,它已经很老了,但是许多使用的结构都是在传统的c语言中以面向对象的方式设计的。一般来说,这意味着在这里或那里添加一个额外的间接层,并设计相互覆盖的结构。
你真的可以在C语言中以面向对象的方式做很多事情,即使有时感觉,面向对象的概念并没有完全从#include<favorite_OO_Guru.h>的思想中涌现出来。它们确实构成了当时许多公认的最佳实践。面向对象语言和系统只是提炼和放大了当时编程时代精神的一部分。