用Ｃ語言模拟面向對象程式設計(上)

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導讀： 

　　用Ｃ語言模拟面向對象程式設計 

　　雖然我接觸計算機已經有将近一年了，但一直以來我不願意寫技術方面的文檔，因為所謂的“技術”就是照着做得東西， 即使可能遇到一些難題，到網上搜尋一下就可以解決，不值得把網上長篇累牍的文檔複制粘貼到這裡來。即使是自己寫，也是寫些别人已經解決過的東西。是以不論是數學，還是計算機，在這裡我沒有寫過那種簡單搬運知識的文章。 

　　但即使再純粹的技術，弄得時間長了都會産生一些獨特的想法和感受，記錄這些想法可能不光對自己是有意義的。今天來寫第一篇偏向技術的東西。 

　　如何在Ｃ語言中用面向對象的思路寫程式？這已經是很多人考慮過的問題了，而且實際上已經有人在用Ｃ語言實作一些面向對象的項目了，比如，在Ｌinux下大名鼎鼎的圖形界面GNOME，就是通過Ｃ語言模拟的面向對象特性來實作的。 

　　在一本名叫《面向對象程式設計，Ｃ＋＋和Java比較教程》的書中有一個抛磚引玉的例子，代碼如下（見該書中文版第６７頁，其中注釋塊中是自己的評注）： 

　　/* SimulatedOO.c */ 

　　#include 

　　/*　基類型：　*/ 

　　typedef struct 

　　{ 

　　char * name; 

　　int age; 

　　} User; 

　　/*　子類型：　*/ 

　　User genericUser; 

　　char ** listOfCourses; 

　　int numCourses; 

　　int whatYear; 

　　} StudentUser; 

　　/********************************************************* 

　　*　這樣,　在子類型 StudentUser 中就有一個基類 User 的結構體 

　　*　變量,　并且在記憶體中 User 結構體占據 StudentUser 的開頭部分， 

　　*　這樣，把一個指向 StudentUser 類型的指針強制類型轉換到 User* 

　　*　類型，就可以通路到 User 的相應區域，這樣就實作了繼承機制。 

　　********************************************************/ 

　　/*　為基類型User定義的函數：　*/ 

　　void setUserName( User* user,char aName[] ) { 

　　user -&gt; name = malloc(strlen(aName)+1); /* 原文為　malloc( sizeof(strlen(aName)+1) ), 這是不正确的。*/

　　strcpy(user-&gt;name,aName); 

　　} 

　　char * getUserName( User * user) { 

　　printf("/nName of user: %s/n",user-&gt;name); 

　　return user-&gt;name; 

　　void setUserAge(User * user,int yy) { 

　　user -&gt; age=yy; 

　　int getUserAge( User * user ) { 

　　printf("%s's age: %d/n",user-&gt;name,user-&gt;age); 

　　return user-&gt; age; 

　　/*　為基類型User定義的函數： */ 

　　/************************************************** 

　　* 這個函數在書中是用來展示多态行為的，不過這種實作多态的 

　　* 方式并不是很好，并不能實作類似于C++或Java中多态的動态連 

　　* 接機制。具體用法見主程式中注釋為“多态行為” 那兩行。 

　　*************************************************/ 

　　int isSenior( User * user ) { 

　　if ( user-&gt;age &gt;70 ) return 1; 

　　else return 0; 

　　/*　為子類型 StudentUser 定義的函數：　*/ 

　　void setListOfCourses( StudentUser* student,char* listCrs[],int nCourses) { 

　　int i; 

　　char ** temp; 

　　student-&gt;numCourses = nCourses; 

　　temp = malloc( nCourses * sizeof( char* )); 

　　student-&gt;listOfCourses=temp; 

　　for(i=0;i numCourses;i++) { 

　　*temp = malloc( strlen( *listCrs )+1); 

　　strcpy(*temp,*listCrs); 

　　*temp++; 

　　listCrs++; 

　　void printListOfCourses( StudentUser * student ) { 

　　temp = student-&gt;listOfCourses; 

　　printf("/n%s's courses: /n",student-&gt;genericUser.name); 

　　for(i=0;i numCourses;i++) 

　　printf("%s/n",*(temp++)); 

　　void setYear( StudentUser* student,int yy) { 

　　student-&gt;whatYear=yy; 

　　int getYear( StudentUser* student) { 

　　return student-&gt;whatYear; 

　　int main() 

　　User * zaphod; 

　　StudentUser* trillian; 

　　char * listCourses[]={"Physics","Chemistry","algebra"}; 

　　int numCrs = sizeof(listCourses)/sizeof(listCourses[0]); 

　　zaphod = malloc(sizeof(User)); 

　　setUserName(zaphod,"Zaphod"); 

　　setUserAge(zaphod,89); 

　　getUserName(zaphod); 

　　getUserAge(zaphod); 

　　trillian=malloc(sizeof(StudentUser)); 

　　setUserName((User*)trillian,"Trillian" ); 

　　setUserAge((User*)trillian,18); 

　　getUserName((User*)trillian); 

　　getUserAge((User*)trillian); 

　　setListOfCourses(trillian,listCourses,numCrs); 

　　printListOfCourses(trillian); 

　　/* 　多态行為　*/ 

　　printf("/nZaphod is senior is %s/n",isSenior(zaphod)? "true":"false"); 

　　printf("/nTrillian is senior is %s/n", isSenior((User*)trillian)? "true":"false"); 

　　/***************************************************** 

　　* 和setUserAge 、setUserName之類的函數一樣，isSenior 

　　* 需要一個基類指針參數，通過将 trillian 轉換為 User* 

　　* 類型，就會把指向trillian 中User域的指針傳進函數。 

　　* ***************************************************/ 

　　printf("name field of trillian is at address: %p/n", &amp;( trillian-&gt;genericUser.name )); 

　　printf("trillian when cast to User* is at address: %p/n",(User*)trillian ); 

　　/*************************************************** 

　　* 這兩行輸出的位址值是一樣的。 

　　* *************************************************/ 

　　在C++和Java中，多态行為是由一種動态連接配接機實作的，比如，在C++中定義如下的類 Base 和它的子類 Sub： 

　　class Base { 

　　int data; 

　　public: 

　　Base() : data(3) {} 

　　virtual int getData() const { 

　　return data; 

　　}; 

　　class Sub:public Base { 

　　Sub() : data(5) {} 

　　int getData() const { 

　　那麼如果有一個Base 類型的指針指向了一個Sub類，通過這個指針調用getData()時将傳回子類Sub中的data：初始值5。這樣，如果有一個儲存基類型指針的數組，但這些指針有的指向基類，有的指向子類，那麼我就可以通過指針統一地調用 getData() 函數，依然能夠得到正确的值。 

　　怎麼在C中也實作類似的功能呢？ （待續） 

本文轉自 

http://blog.csdn.net/chief1985/article/details/2008479

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