c语言实现面向对象编程 一

  众所周知,C语言十分的强大,可以实现几乎所有的功能.可惜的是,它终究只是30多年前的产物,面向过程编程现在已经逐渐被面向对象编程所取代了.

然而,你又是否知道,Windows2000是用7500W行C语言编写出来的.如果单单是面向过程,估计这样编写出来的OS会混乱不堪.

其实,你知道C语言很强大,但是你可能不知道它强大到能够实现面向对象编程的.现在就由我来介绍一下具体的实现方法吧...

C语言没有class这样的关键字,只有struct.但是struct只能保存数据成员,不能保存方法.可是,C语言的精髓就在于指针,在struct中加入相应方法的函数指针就可以完全实现了类的功能了.只要在创建实例,初始化时把相应的函数指针赋值就行了.

有了类还不能实现面向对象.我们还需要继承呀.那么怎样继承呢?也很简单,直接把父类作为子类的第一个数据元素就搞掂了.

继承搞掂了,还是不行的.我们还需要封装好每一个类.实现封装的方法就是使用static和extern这两个关键字就行了.详细的理由,自己看回一下C语言的课本有关生命周期的介绍那部分就可以知道了.

就这样,我们就用C语言实现了面向对象的编程了.

介简：

       Redy的开发语言是C，但在源码中，有很多地方都使用到了面向对象编程的方法，例如：在基本数据类型这一个模块，所有的数据类型都继承robject；在抽象语法树模块，所有的节点都继承astobjct。在linux内核中，也有很多是使用的面向对象方法，在虚拟文件系统，驱动模型中都可以看到。c语言是一种结构化编程语言，以模块工能和处理过程设计为主，实现数据与代码分隔化。面向对象方法论中，核心是类，类是用于创造对象的模板，其三要素为：封装，继承，多态。C语言本身对面向对象的支持很弱，但可以通过一些技巧来实现。下面通过一个具体的实例来说明实现这此技巧。

实例介简：

       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.     
   
5.     float (*so_area)(struct shape*); 
   
6.     
   
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; 
    
14. };
    
15. 
    
16. float shape_area(struct shape* s)  
    
17. {
    
18.     return s->s_ops->so_area(s);  
    
19. }
    
20. int shape_perimeter(struct shape* s)
    
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. struct triangle
   
2. {
   
3.     struct shape t_base;
   
4.     int t_side_a;
   
5.     int t_side_b;
   
6.     int t_side_c;
   
7. };
   
8. 
   
9. float triangle_area(struct shape* s)  
   
10. {
    
11.     struct triangle* t=(struct triangle*)s;
    
12.     int a=t->t_side_a;
    
13.     int b=t->t_side_b;
    
14.     int c=t->t_side_c;
    
15.     float p=(a+b+c)/2;
    
16.     return sqrt(p*(p-a)*(p-b)*(p-c));
    
17. }
    
18. int triangle_perimeter(struct shape* s)  
    
19. {
    
20.     struct triangle* t=(struct triangle*)s;
    
21.     int a=t->t_side_a;
    
22.     int b=t->t_side_b;
    
23.     int c=t->t_side_c;
    
24.     return a+b+c;
    
25. }
    
26. struct shape_ops triangle_ops=    
    
27. {
    
28.     triangle_area,
    
29.     triangle_perimeter,
    
30. };
    
31. struct triangle* triangle_create(int a,int b,int c)  
    
32. {
    
33.     struct triangle* ret=(struct triangle*)malloc(sizeof (*ret));
    
34.     ret->t_base.s_name="triangle";
    
35.     ret->t_base.s_ops=&triangle_ops;
    
36.     ret->t_side_a=a;
    
37.     ret->t_side_b=b;
    
38.     ret->t_side_c=c;
    
39.     return ret;
    
40. }

        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. struct rectangle
   
2. {
   
3.     struct shape r_base;
   
4.     int r_width;
   
5.     int r_height;
   
6. };
   
7. 
   
8. float rectangle_area(struct shape* s)  
   
9. {
   
10.     struct rectangle* r=(struct rectangle*)s;
    
11.     return r->r_width*r->r_height;
    
12. }
    
13. int rectangle_perimeter(struct shape* s)
    
14. {
    
15.     struct rectangle* r=(struct rectangle*)s;
    
16.     return (r->r_width+r->r_height)*2;
    
17. }
    
18. struct shape_ops rectangle_ops=      
    
19. {
    
20.     rectangle_area,
    
21.     rectangle_perimeter,
    
22. };
    
23. 
    
24. struct rectangle* rectangle_create(int width, int height)  
    
25. {
    
26.     struct rectangle* ret=(struct rectangle*)malloc(sizeof(*ret));
    
27.     ret->r_base.s_name="rectangle";
    
28.     ret->r_base.s_ops=&rectangle_ops;
    
29.     ret->r_height=height;
    
30.     ret->r_width=width;
    
31.     return ret;
    
32. }

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