C語言中的類模擬(C++編程思想)
在面向對象
的語言里面,出現了類的概念。這是編程思想的一種進化。所謂類:是對特定數據的特定操作的集合體。所以說類包含了兩個范疇:數據和操作。而C語言中的struct僅僅是數據的集合。
1.實例:下面先從一個小例子看起
#ifndef C_Class
#define C_Class struct
#endif
C_Class A {
C_Class A *A_this;
void (*Foo)(C_Class A *A_this);
int a;
int b;
};
C_Class B{ //B繼承了A
C_Class B *B_this; //順序很重要
void (*Foo)(C_Class B *Bthis); //虛函數![]()
int a;
int b;
int c;
};
void B_F2(C_Class B *Bthis)
{
printf("It is B_Fun/n");
}
void A_Foo(C_Class A *Athis)
{
printf("It is A.a=%d/n",Athis->a);//或者這里
// exit(1);
// printf("純虛 不允許執行/n");//或者這里
}
void B_Foo(C_Class B *Bthis)
{
printf("It is B.c=%d/n",Bthis->c);
}
void A_Creat(struct A* p)
{
p->Foo=A_Foo;
p->a=1;
p->b=2;
p->A_this=p;
}
void B_Creat(struct B* p)
{
p->Foo=B_Foo;
p->a=11;
p->b=12;
p->c=13;
p->B_this=p;
}
int main(int argc, char* argv[])
{
C_Class A *ma,a;
C_Class B *mb,b;
A_Creat(&a);//實例化
B_Creat(&b);
mb=&b;
ma=&a;
ma=(C_Class A*)mb;//引入多態指針![]()
printf("%d/n",ma->a);//可惜的就是 函數變量
沒有private
ma->Foo(ma);//多態
a.Foo(&a);//不是多態了
B_F2(&b);//成員函數,因為效率問題不使用函數指針
return 0;
}
輸出結果:
11
It is B.c=13
It is A.a=1
It is B_Fun
2.類模擬解說:
我在網上看見過一篇文章講述了類似的思想(據說C++編程思想上有更加詳細的解說,可惜我沒空看這個了,如果有知道的人說一說吧)。但是就象C++之父說的:“C++和C是兩種語言”。所以不要被他們在語法上的類似就混淆使用,那樣有可能會導致一些不可預料的事情發生。
其實我很同意這樣的觀點,本文的目的也不是想用C模擬C++,用一個語言去模擬另外一個語言是完全沒有意義的。我的
目的是想解決C語言中,整體框架結構過于分散、以及數據和函數脫節的問題。
C語言的一大問題是結構松散,雖然現在好的大型程序都基本上按照一個功能一個文件的設計方式,但是無法做到更小的顆粒化――原因就在于它的數據和函數的脫節。類和普通的函數集合的最大區別就在于這里。類可以實例化,這樣相同的函數就可以對應不同的實例化類的變量。
自然語言的一個特點是概括:比如說表。可以說手表
,鐘表,秒表等等,這樣的描述用面向對象的語言可以說是抽象(繼承和多態)。但是我們更要注意到,即使對應于手表這個種類,還是有表鏈的長度,表盤的顏色等等細節屬性,這樣細微的屬性如果還用抽象,就無法避免類膨脹的問題。所以說類用成員變量
來描述這樣的屬性。這樣實例并初始化不同的類,就描述了不同屬性的對象。
但是在C語言中,這樣做是不可能的(至少語言本身不提供這樣的功能)。C語言中,如果各個函數要共享一個變量,必須使用全局變量
(一個文件內)。但是全局變量不能再次實例化了。所以通常的辦法是定義一個數組。以往C語言在處理這樣的問題的時候通常的辦法就是這樣,比如說socket的號,handel等等其實都是數組的下標。(不同的連接對應不同的號,不同的窗口對應不同的handel,其實這和不同的類有不同的成員變量是一個意思)
個人認為:兩種形式(數組和模擬類)并無本質的區別(如果不考慮虛函數的應用的話),它們的唯一區別是:數組的辦法將空間申請放在了“模塊”內,而類模擬的辦法將空間申請留給了外部,可以說就這一點上,類模擬更加靈活。
3.其他的話:
我的上述思想還是很不成熟的,我的目的是想讓C語言編程者能夠享受面向對象編程的更多樂趣。我們僅僅面對的是浩瀚的“黑箱
”,我們的工作是堆砌代碼,而且如果要更改代碼功能的時候,僅僅換一個黑箱就可以了。
而更大的目的是促使這樣的黑箱的產生。或許有一天,一種效率很好,結構很好的語言將會出現。那個時候編程是不是就會象說話一樣容易了呢
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RDIF
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關于作者:系統架構師、信息系統項目管理師、DBA。專注于微軟平臺項目架構、管理和企業解決方案,多年項目開發與管理經驗,曾多次組織并開發多個大型項目,在面向對象、面向服務以及數據庫領域有一定的造詣。現主要從事基于
RDIF
框架的技術開發、咨詢工作,主要服務于金融、醫療衛生、鐵路、電信、物流、物聯網、制造、零售等行業。
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