用Ｃ语言模拟面向对象编程(上)

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导读： 

　　用Ｃ语言模拟面向对象编程 

　　虽然我接触计算机已经有将近一年了，但一直以来我不愿意写技术方面的文档，因为所谓的“技术”就是照着做得东西， 即使可能遇到一些难题，到网上搜索一下就可以解决，不值得把网上长篇累牍的文档复制粘贴到这里来。即使是自己写，也是写些别人已经解决过的东西。所以不论是数学，还是计算机，在这里我没有写过那种简单搬运知识的文章。 

　　但即使再纯粹的技术，弄得时间长了都会产生一些独特的想法和感受，记录这些想法可能不光对自己是有意义的。今天来写第一篇偏向技术的东西。 

　　如何在Ｃ语言中用面向对象的思路写程序？这已经是很多人考虑过的问题了，而且实际上已经有人在用Ｃ语言实现一些面向对象的项目了，比如，在Ｌinux下大名鼎鼎的图形界面GNOME，就是通过Ｃ语言模拟的面向对象特性来实现的。 

　　在一本名叫《面向对象编程，Ｃ＋＋和Java比较教程》的书中有一个抛砖引玉的例子，代码如下（见该书中文版第６７页，其中注释块中是自己的评注）： 

　　/* SimulatedOO.c */ 

　　#include 

　　/*　基类型：　*/ 

　　typedef struct 

　　{ 

　　char * name; 

　　int age; 

　　} User; 

　　/*　子类型：　*/ 

　　User genericUser; 

　　char ** listOfCourses; 

　　int numCourses; 

　　int whatYear; 

　　} StudentUser; 

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

　　*　这样,　在子类型 StudentUser 中就有一个基类 User 的结构体 

　　*　变量,　并且在内存中 User 结构体占据 StudentUser 的开头部分， 

　　*　这样，把一个指向 StudentUser 类型的指针强制类型转换到 User* 

　　*　类型，就可以访问到 User 的相应区域，这样就实现了继承机制。 

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

　　/*　为基类型User定义的函数：　*/ 

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

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

　　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; 

　　/*　为基类型User定义的函数： */ 

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

　　* 这个函数在书中是用来展示多态行为的，不过这种实现多态的 

　　* 方式并不是很好，并不能实现类似于C++或Java中多态的动态连 

　　* 接机制。具体用法见主程序中注释为“多态行为” 那两行。 

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

　　int isSenior( User * user ) { 

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

　　else return 0; 

　　/*　为子类型 StudentUser 定义的函数：　*/ 

　　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); 

　　/* 　多态行为　*/ 

　　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之类的函数一样，isSenior 

　　* 需要一个基类指针参数，通过将 trillian 转换为 User* 

　　* 类型，就会把指向trillian 中User域的指针传进函数。 

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

　　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 ); 

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

　　* 这两行输出的地址值是一样的。 

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

　　在C++和Java中，多态行为是由一种动态连接机实现的，比如，在C++中定义如下的类 Base 和它的子类 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 { 

　　那么如果有一个Base 类型的指针指向了一个Sub类，通过这个指针调用getData()时将返回子类Sub中的data：初始值5。这样，如果有一个储存基类型指针的数组，但这些指针有的指向基类，有的指向子类，那么我就可以通过指针统一地调用 getData() 函数，依然能够得到正确的值。 

　　怎么在C中也实现类似的功能呢？ （待续） 

本文转自 

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

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