C实现面向对象

悠悠 2022-09-22 03:40 180阅读 0赞

出处：[http://m.blog.csdn.net/article/details?id=8132609][http_m.blog.csdn.net_article_details_id_8132609]

面向对象无非就是封装继承和多态

封装：struct实现

继承：指针实现，就是把父类包含在结构体中。

多态：可以用指针实现。

一般实现多态，父结构体必须是子结构体的第一个元素，这样就可以通过强制转换子类和父类随意转换。

结构如：

struct parent{
            int a;
    };
    struct child{
           struct parent p;
           int b;
    };
    //所以才有下面的转换
    struct child *c=(struct child *)malloc(sizeof(struct child));
    c->p.a=10;
    struct child *c=(struct child *)&(c->p);
    //c语言中有很多这样通过首地址来转换类型的

而linux kernel 的多态不是这样实现的

一般用->和containof()和void \*

\->:用来得到父类

containof():用来从父类得到子类

void \*：相当于java里面的Object类可以把一个类转化为void \*，然后在其它地方在转化回来。长用在函数的参数里面。

如:

#include <stdio.h>
    
    struct base{
    	int a;
    	char b;
    };
    
    struct subclass{
    	struct base *mybase;
    	int s_a;
    	char s_b;
    };
    
    
    void test(struct base *base)
    {
    	//强制把指向结构体struct base 的指针base转换为指向struct subclass的指针sub
    	//这里是向下转型
    	//struct subclass *sub=(struct subclass *)base;
    	struct subclass *sub=base;
    	printf("a:%d\tb:%c\n",sub->mybase->a,sub->mybase->b);
    	/*some operations*/
    }
    
    void main(void)
    {
    	struct subclass *mysub=(struct subclass *)malloc(sizeof(mysub));
    	mysub->mybase=(struct base *)malloc(sizeof(struct base));
    	mysub->mybase->a=10;
    	mysub->mybase->b='A';
    	mysub->s_a=11;
    	mysub->s_b='B';
    	//这里是向上转型,
            //这个不像java 和 c++那样可以自动向上转型，所有必须手动来,
    	//这说的自动不是说如果没有用表达式进行转化的话会出问题，
    	//因为我们这里的类不是真正的类，在c++或java中会是有明显的继承如A ：base
    	struct base *mybase;
    	mybase=mysub;
    	test(mybase);
    }

ps：一些其它文章

来自：[http://blog.chinaunix.net/uid-26750235-id-3102371.htmlhttp://blog.chinaunix.net/uid-26750235-id-3102371.html][http_blog.chinaunix.net_uid-26750235-id-3102371.htmlhttp_blog.chinaunix.net_uid-26750235-id-3102371.html]

在几何中，所有的几何类型都继承父类“形状（shape）”，父类“形状”有两处属性s\_type和s\_name。其中s\_type用于表示该形状所属的类型，s\_name用于表于该形状态的名称。而且父类shape还有两个虚接口，一个为shape\_area用于返回该形状的面积，一个为shape\_perimeter用于返回该形状的周长。所子继承“形状”的子类都必须实现这两个接口。

> 1.  struct shape;  
>     
> 2.  struct shape\_ops  
>     
> 3.  \{   
>     
> 4.  /\*返回几何体的面积\*/  
>     
> 5.  float (\*so\_area)(struct shape\*);  
>     
> 6.  /\*返回几何体的周长\*/  
>     
> 7.  int (\*so\_perimeter)(struct shape\*);  
>     
> 8.  \};  
>     
> 9.  struct shape  
>     
> 10. \{   
>     
> 11. int\* s\_type;
> 12.  char\* s\_name;  
>     
> 13. struct shape\_ops\* s\_ops; /\*虚接口，所有子类必须实现\*/  
>     
> 14. \};  
>     
> 15.   
>     
> 16. float shape\_area(struct shape\* s) /\*求形状面积\*/  
>     
> 17. \{   
>     
> 18. return s\->s\_ops\->so\_area(s);   
>     
> 19. \}  
>     
> 20. int shape\_perimeter(struct shape\* s) /\*求周长\*/  
>     
> 21. \{   
>     
> 22. return s\->s\_ops\->so\_perimeter(s);  
>     
> 23. \}

几何体“三角形（triangle）”继承父类“形状”，并且实现了父类的两个虚接口。“三角形”有三条边，分别用t\_side\_a，t\_side\_b，t\_side\_c来表于三条边的长度。

> 1.  /\*三角形\*/
> 2.  struct triangle  
>     
> 3.  \{   
>     
> 4.  struct shape t\_base;  
>     
> 5.  int t\_side\_a;  
>     
> 6.  int t\_side\_b;  
>     
> 7.  int t\_side\_c;  
>     
> 8.  \};  
>     
> 9.    
>     
> 10. float triangle\_area(struct shape\* s) /\*三角形面积，用海伦公式\*/  
>     
> 11. \{   
>     
> 12. struct triangle\* t=(struct triangle\*)s;  
>     
> 13. int a=t\->t\_side\_a;  
>     
> 14. int b=t\->t\_side\_b;  
>     
> 15. int c=t\->t\_side\_c;  
>     
> 16. float p=(a\+b\+c)/2;  
>     
> 17. return sqrt(p\*(p\-a)\*(p\-b)\*(p\-c));  
>     
> 18. \}  
>     
> 19. int triangle\_perimeter(struct shape\* s) /\*三角形周长\*/  
>     
> 20. \{   
>     
> 21. struct triangle\* t=(struct triangle\*)s;  
>     
> 22. int a=t\->t\_side\_a;  
>     
> 23. int b=t\->t\_side\_b;  
>     
> 24. int c=t\->t\_side\_c;  
>     
> 25. return a\+b\+c;  
>     
> 26. \}  
>     
> 27. struct shape\_ops triangle\_ops= /\*对父类虚接口的实现\*/  
>     
> 28. \{   
>     
> 29. triangle\_area,  
>     
> 30. triangle\_perimeter,  
>     
> 31. \};  
>     
> 32. struct triangle\* triangle\_create(int a,int b,int c) /\*创建三角形\*/  
>     
> 33. \{   
>     
> 34. struct triangle\* ret=(struct triangle\*)malloc(sizeof (\*ret));  
>     
> 35. ret\->t\_base.s\_name="triangle";  
>     
> 36. ret\->t\_base.s\_ops=&triangle\_ops;  
>     
> 37. ret\->t\_side\_a=a;  
>     
> 38. ret\->t\_side\_b=b;  
>     
> 39. ret\->t\_side\_c=c;  
>     
> 40. return ret;  
>     
> 41. \}

几何体“矩形（rectangle）”继承父类“形状”，同样也实现的父类的两个虚接口。有两个属性r\_width和r\_height，分别表示矩形的长和宽。

> 1.  /\*矩形\*/
> 2.  struct rectangle  
>     
> 3.  \{   
>     
> 4.  struct shape r\_base;  
>     
> 5.  int r\_width;  
>     
> 6.  int r\_height;  
>     
> 7.  \};  
>     
> 8.    
>     
> 9.  float rectangle\_area(struct shape\* s) /\*矩形面积\*/  
>     
> 10. \{   
>     
> 11. struct rectangle\* r=(struct rectangle\*)s;  
>     
> 12. return r\->r\_width\*r\->r\_height;  
>     
> 13. \}  
>     
> 14. int rectangle\_perimeter(struct shape\* s)/\*矩形周长\*/  
>     
> 15. \{   
>     
> 16. struct rectangle\* r=(struct rectangle\*)s;  
>     
> 17. return (r\->r\_width\+r\->r\_height)\*2;  
>     
> 18. \}  
>     
> 19. struct shape\_ops rectangle\_ops= /\*对父类虚接口的实现\*/  
>     
> 20. \{   
>     
> 21. rectangle\_area,  
>     
> 22. rectangle\_perimeter,  
>     
> 23. \};  
>     
> 24.   
>     
> 25. struct rectangle\* rectangle\_create(int width, int height) /\*创建矩形\*/  
>     
> 26. \{   
>     
> 27. struct rectangle\* ret=(struct rectangle\*)malloc(sizeof(\*ret));  
>     
> 28. ret\->r\_base.s\_name="rectangle";  
>     
> 29. ret\->r\_base.s\_ops=&rectangle\_ops;  
>     
> 30. ret\->r\_height=height;  
>     
> 31. ret\->r\_width=width;  
>     
> 32. return ret;  
>     
> 33. \}

测试代码：

> 1.  int main()  
>     
> 2.  \{   
>     
> 3.  struct shape\* s\[4\];  
>     
> 4.  s\[0\]=triangle\_create(5,5,4);  
>     
> 5.  s\[1\]=triangle\_create(3,4,5);  
>     
> 6.  s\[2\]=rectangle\_create(10,12);  
>     
> 7.  s\[3\]=rectangle\_create(5,8);  
>     
> 8.    
>     
> 9.  int i=0;  
>     
> 10. for(i=0;i<4;i\+\+)  
>     
> 11. \{   
>     
> 12. float area=shape\_area(s\[i\]);   
>     
> 13. int perimeter=shape\_perimeter(s\[i\]);  
>     
> 14. char\* name=s\[i\]\->s\_name;  
>     
> 15.   
>     
> 16. printf("name:%s ,area:%.2f ,perimeter:%d\\n",name,area,perimeter);  
>     
> 17. \}  
>     
> 18. return 0;  
>     
> 19. \}

运行结果：

> 1.  name:triangle ,area:9.17 ,perimeter:14  
>     
> 2.  name:triangle ,area:6.00 ,perimeter:12  
>     
> 3.  name:rectangle ,area:120.00 ,perimeter:44  
>     
> 4.  name:rectangle ,area:40.00 ,perimeter:26

来自：[http://blog.csdn.net/kennyrose/article/details/7564105][http_blog.csdn.net_kennyrose_article_details_7564105]

最近百度面试过程中有同学被问到这样一个问题：如何用C语言实现面向对象？我们都知道面向对象的三大基本特征：封装、继承和多态，C++语言和编译器都对这些特征有着强有力的支持，但是对于C这样的函数式语言，如何实现面向对象？引用一句话：面向对象从来都是思想，而不是语言! 理解面向对象的编程思想，我们使用C语言这样的较低级的语言也同样可以实现OOP，里面具体用到的有C语言中的宏，结构体，函数指针, 聚合组合等知识。

强烈推荐参阅以下链接

[http://blog.codingnow.com/2010/03/object\_oriented\_programming\_in\_c.html][http_blog.codingnow.com_2010_03_object_oriented_programming_in_c.html]

[http://c.group.iteye.com/group/wiki/1291-object-oriented-programming-language-c][http_c.group.iteye.com_group_wiki_1291-object-oriented-programming-language-c]

[http://blog.chinaunix.net/uid-26750235-id-3102371.html][http_blog.chinaunix.net_uid-26750235-id-3102371.htmlhttp_blog.chinaunix.net_uid-26750235-id-3102371.html]

[http://blog.chinaunix.net/uid-9104650-id-2009591.html][http_blog.chinaunix.net_uid-9104650-id-2009591.html]

[http://liujian.is-programmer.com/posts/268.html][http_liujian.is-programmer.com_posts_268.html]

[http://blog.csdn.net/yuyin86/article/details/7107671\#][http_blog.csdn.net_yuyin86_article_details_7107671]

推荐两本书：

《 Inside the C++ Object Model 》

《 Object-oriented Programming with ANSI-C 》

这里是csdn上前几章的中文翻译

[http://blog.csdn.net/besidemyself/article/details/6376405][http_blog.csdn.net_besidemyself_article_details_6376405]

wiki上有全部的中英文互译

[http://wiki.chinaunix.net/OOC:%e5%86%85%e5%ae%b9][http_wiki.chinaunix.net_OOC_e5_86_85_e5_ae_b9]

不过建议对照英文原著阅读

[http://www.planetpdf.com/codecuts/pdfs/ooc.pdf][http_www.planetpdf.com_codecuts_pdfs_ooc.pdf]

这里有Object-oriented Programming with ANSI-C的一些例子

[http://www.bolthole.com/OO-C-programming.html][http_www.bolthole.com_OO-C-programming.html]

[http://barracudaserver.com/WP/DeviceControl/OOIntro.html][http_barracudaserver.com_WP_DeviceControl_OOIntro.html]

[http://www.eventhelix.com/realtimemantra/basics/object\_oriented\_programming\_in\_c.htm][http_www.eventhelix.com_realtimemantra_basics_object_oriented_programming_in_c.htm]

这里是一些OOP设计思想和原则的文章

[http://www.eventhelix.com/realtimemantra/Object\_Oriented/][http_www.eventhelix.com_realtimemantra_Object_Oriented]

下面这篇给出了C++和对应的C代码，用C来实现C++中的继承和虚函数特性，推荐@ ^ @

[http://www.eventhelix.com/realtimemantra/basics/ComparingCPPAndCPerformance2.htm][http_www.eventhelix.com_realtimemantra_basics_ComparingCPPAndCPerformance2.htm]

下面是一个轻量级的面向对象C编程框架LW——OOPC（Light Weight Object-oriented Programming with C）

[http://sourceforge.net/projects/lwoopc/][http_sourceforge.net_projects_lwoopc]

下面是优酷上面的一个视频教程（我还没看）

[http://v.youku.com/v\_show/id\_XMTM4MzkyMTI4.html][http_v.youku.com_v_show_id_XMTM4MzkyMTI4.html]

不小心搜到了一个《 C语言也能干大事 》

[http://www.rupeng.com/forum/forum-52-1.html][http_www.rupeng.com_forum_forum-52-1.html]

有兴趣的话也可以学习一下 Objective-C，它是加入面向对象思想的C语言母集

[http://zh.wikipedia.org/wiki/Objective-C][http_zh.wikipedia.org_wiki_Objective-C]

[http://www.apple.com.cn/developer/mac/library/documentation/Cocoa/Conceptual/OOP\_ObjC/Introduction/chapter\_1\_section\_1.html\#//apple\_ref/doc/uid/TP40005149-CH1-SW2][http_www.apple.com.cn_developer_mac_library_documentation_Cocoa_Conceptual_OOP_ObjC_Introduction_chapter_1_section_1.html_apple_ref_doc_uid_TP40005149-CH1-SW2]

[http_m.blog.csdn.net_article_details_id_8132609]: http://m.blog.csdn.net/article/details?id=8132609
[http_blog.chinaunix.net_uid-26750235-id-3102371.htmlhttp_blog.chinaunix.net_uid-26750235-id-3102371.html]: http://blog.chinaunix.net/uid-26750235-id-3102371.htmlhttp://blog.chinaunix.net/uid-26750235-id-3102371.html
[http_blog.csdn.net_kennyrose_article_details_7564105]: http://blog.csdn.net/kennyrose/article/details/7564105
[http_blog.codingnow.com_2010_03_object_oriented_programming_in_c.html]: http://blog.codingnow.com/2010/03/object_oriented_programming_in_c.html
[http_c.group.iteye.com_group_wiki_1291-object-oriented-programming-language-c]: http://c.group.iteye.com/group/wiki/1291-object-oriented-programming-language-c
[http_blog.chinaunix.net_uid-9104650-id-2009591.html]: http://blog.chinaunix.net/uid-9104650-id-2009591.html
[http_liujian.is-programmer.com_posts_268.html]: http://liujian.is-programmer.com/posts/268.html
[http_blog.csdn.net_yuyin86_article_details_7107671]: http://blog.csdn.net/yuyin86/article/details/7107671#
[http_blog.csdn.net_besidemyself_article_details_6376405]: http://blog.csdn.net/besidemyself/article/details/6376405
[http_wiki.chinaunix.net_OOC_e5_86_85_e5_ae_b9]: http://wiki.chinaunix.net/OOC:%e5%86%85%e5%ae%b9
[http_www.planetpdf.com_codecuts_pdfs_ooc.pdf]: http://www.planetpdf.com/codecuts/pdfs/ooc.pdf
[http_www.bolthole.com_OO-C-programming.html]: http://www.bolthole.com/OO-C-programming.html
[http_barracudaserver.com_WP_DeviceControl_OOIntro.html]: http://barracudaserver.com/WP/DeviceControl/OOIntro.html
[http_www.eventhelix.com_realtimemantra_basics_object_oriented_programming_in_c.htm]: http://www.eventhelix.com/realtimemantra/basics/object_oriented_programming_in_c.htm
[http_www.eventhelix.com_realtimemantra_Object_Oriented]: http://www.eventhelix.com/realtimemantra/Object_Oriented/
[http_www.eventhelix.com_realtimemantra_basics_ComparingCPPAndCPerformance2.htm]: http://www.eventhelix.com/realtimemantra/basics/ComparingCPPAndCPerformance2.htm
[http_sourceforge.net_projects_lwoopc]: http://sourceforge.net/projects/lwoopc/
[http_v.youku.com_v_show_id_XMTM4MzkyMTI4.html]: http://v.youku.com/v_show/id_XMTM4MzkyMTI4.html
[http_www.rupeng.com_forum_forum-52-1.html]: http://www.rupeng.com/forum/forum-52-1.html
[http_zh.wikipedia.org_wiki_Objective-C]: http://zh.wikipedia.org/wiki/Objective-C
[http_www.apple.com.cn_developer_mac_library_documentation_Cocoa_Conceptual_OOP_ObjC_Introduction_chapter_1_section_1.html_apple_ref_doc_uid_TP40005149-CH1-SW2]: http://www.apple.com.cn/developer/mac/library/documentation/Cocoa/Conceptual/OOP_ObjC/Introduction/chapter_1_section_1.html#//apple_ref/doc/uid/TP40005149-CH1-SW2