C语言实现封装、继承、多态

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C语言实现封装、继承、多态
- 一. 封装
- 二.继承
- 三. 多态

一. 封装

C语言中虽然没有类，但有struct和指针。我们可以在一个struct中存入数据和函数指针，以此来模拟类行为。

typedef struct _Parent
{int a;int b;void (*print)(struct _Parent *This);}Parent;

封装性的意义在于，函数和数据是绑在一起的，数据和数据是绑在一起的。这样，我们就可以通过简单的一个结构指针访问到所有的数据，遍历所有的函数。封装性，这是类拥有的属性，当然也是数据结构体拥有的属性。

二.继承

如果要完全地用C语言实现继承，可能有点难度。但如果只是简单的做一下，保证子类中含有父类中的所有成员。这还是不难的。

typedef struct _Child
{  Parent parent;  int c;
}Child;

在设计C语言继承性的时候，我们需要做的就是把基础数据放在继承的结构的首位置即可。这样，不管是数据的访问、数据的强转、数据的访问都不会有什么问题。

三. 多态

这个特性恐怕是面向对象思想里面最有用的了。
要用C语言实现这个特性需要一点点技巧，但也不是不可能的。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>//模拟一个类A
typedef struct A
{void *vptr;//虚函数指针//下面内容可以删掉，写上的目的：看着像一个类//成员变量int a;int b;void initA(A *p, int a, int b);//虚函数void dong1();void dong2();
}A;//实现虚函数
void dong1()
{printf("基类  dong1\n");
}
void dong2()
{printf("基类  dong2\n");
}//模拟虚表结构
typedef struct
{void(*v1)();void(*v2)();
}Vtable;//模拟一个类中的虚表
Vtable A_Vtable = { &dong1, &dong2 };//精华在这：★a类可以调用dong1  dong2 这两个函数★//模拟A类的构造函数
void initA(A *p, int a, int b)//第一个是this指针，在c++中也会默认传一个this指针
{p->vptr = &A_Vtable;p->a = a;p->b = b;
}/////模拟派生类 B
typedef struct B
{A a;//父类的内容//下面内容可以删掉，写上的目的：看着像一个类int b;void dong11();void dong66();void initB(B* p, int a, int b);
}B;
//模拟派生类的虚函数
void dong11()//模拟覆盖dong1这个函数
{printf("派生类  dong11\n");
}
void dong66()
{printf("派生类  dong66\n");
}
//模拟子类虚表，增加了一个函数dong66
typedef struct
{Vtable vtable;void(*p)();
}Vtable2;//子类的虚表
//注意这里大括号一个不能少
//★b类可以调用dong11、dong2、dong66 这三个函数★
Vtable2 B_vtable = { { &dong11, &dong2 }, &dong66 };//B类构造函数
//为什么要a参数呢？初始化基类
void initB(B* p,int a, int b)
{//************重点**************//创建B类，但是需要初始化A类。继承A类中的虚表指针//initA((A*)p, a, b);           //我们这里用B类自己的虚表，一个类一个虚表p->a.vptr = &B_vtable;      p->b = b;
}///
//以下内容全是模拟//测试一下A类
void test1()
{A aa;initA(&aa, 10, 20);((Vtable*)aa.vptr)->v1();((Vtable*)aa.vptr)->v2();
}//测试一下B类
void test2()
{//创建B类B *b = (B*)malloc(sizeof(B));initB(b, 10, 20);//转成A类A *a = (A*)b;//现在表面上是父类，而我们可以调用父类没有而子类有的方法((Vtable2*)(a->vptr))->p();printf("\n------见证奇迹的时候到了，实现多态------\n\n");((Vtable*)(a->vptr))->v1();//子类覆盖了父类对象，调用的就是子类对象((Vtable*)(a->vptr))->v2();//子类没有覆盖父类对象，调用的就是父类对象
}//test3用来解惑的。其实我们b类不靠A就能调用父类，子类方法，test2实现的多态就是为了模拟C++
void test3()
{B *b = (B*)malloc(sizeof(B));initB(b, 10, 20);//下面两个地址是一样的，这里得仔细考虑。我也是调试了好久才发现其中的奥秘printf("%d\n", b->a.vptr);printf("%d\n", ((A*)b)->vptr);((Vtable*)(b->a.vptr))->v1();   ((Vtable*)(b->a.vptr))->v2();((Vtable2*)(b->a.vptr))->p();
}int main()
{test1();printf("---------------------------------------------\n\n");test2();printf("---------------------------------------------\n\n");test3();return 0;
}/*
**************************上面看着费劲----光看下面就行了
typedef struct
{void(*v1)();void(*v2)();
}Vtable;Vtable A_Vtable = { &dong1, &dong2 };//如果不单独测试A 这句话就是废话typedef struct
{//Vtable2有一个Vtable，所以Vtable2可以转化为Vtable使用v1 v2。 Vtable vtable;//但是我们赋值的时候是Vtable2  所以真真调用的时候，还是从Vtable2中调用void(*p)();
}Vtable2;Vtable2 B_vtable = { { &dong11, &dong2 }, &dong66 };所以，至始至终我们利用的就是Vtable2指向的函数。可以调用v1那是因为Vtable2中有Vtable，而Vtable中有v1
*/

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一. 封装

二.继承

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