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用C语言如何实现类似C++类继承的效果

2023-06-25 13:22 作者:机器朗读  | 我要投稿

C 语言中没有类继承的概念,但是可以使用结构体嵌套和函数指针实现类似的效果。下面是一个简单的示例代码,其中定义了一个基类 Object 和一个子类 MyClassMyClass 继承自 Object


#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// 定义基类 Object
typedef struct {
    void *data; // 存储对象的数据
    void (*set_data)(void *, void *); // 设置对象的数据
    void *(*get_data)(void *); // 获取对象的数据
} Object;

// 定义子类 MyClass
typedef struct {
    Object super; // 继承自 Object
    int value; // MyClass 对象的值
} MyClass;

// 设置 MyClass 对象的值
void MyClass_set_value(void *self, void *data) {
    MyClass *myself = (MyClass *) self;
    myself->value = *(int *) data;
}

// 获取 MyClass 对象的值
void *MyClass_get_value(void *self) {
    MyClass *myself = (MyClass *) self;
    return &(myself->value);
}

// 初始化 MyClass 对象
void MyClass_init(MyClass *self) {
    self->super.data = self;
    self->super.set_data = MyClass_set_value;
    self->super.get_data = MyClass_get_value;
    self->value = 0;
}

// 销毁 MyClass 对象
void MyClass_destroy(MyClass *self) {
    // do nothing
}

// 创建新的 MyClass 对象
MyClass *MyClass_new() {
    MyClass *self = (MyClass *) malloc(sizeof(MyClass));
    Object *obj = (Object *) self;
    obj->set_data = MyClass_set_value;
    obj->get_data = MyClass_get_value;
    MyClass_init(self);
    return self;
}

// 销毁 MyClass 对象
void MyClass_delete(MyClass *self) {
    MyClass_destroy(self);
    free(self);
}

int main() {
    // 创建 MyClass 对象
    MyClass *myclass = MyClass_new();

    // 设置 MyClass 对象的值
    int value = 42;
    myclass->super.set_data(myclass, &value);

    // 输出 MyClass 对象的值
    printf("MyClass value: %d\n", *(int *) myclass->super.get_data(myclass));

    // 销毁 MyClass 对象
    MyClass_delete(myclass);
    return 0;
}

在上述代码中,基类 Object 定义了存储对象的数据、设置对象的数据、获取对象的数据等基本操作。子类 MyClass 继承自 Object,并增加了自己的数据 value。子类 MyClass 实现了自己的初始化函数 MyClass_init、销毁函数 MyClass_destroy、创建函数 MyClass_new、销毁函数 MyClass_delete、设置数据函数 MyClass_set_value 和获取数据函数 MyClass_get_value。创建 MyClass 对象时,先调用 Object_new 函数创建 Object 对象,然后将 MyClass 对象作为 data 存入 Object 对象中,然后设置 set_dataget_data 函数指针为 MyClass_set_valueMyClass_get_value,从而实现了继承自 Object 的数据操作。

main 函数中,首先创建 MyClass 对象,并设置 value 的值为 42,然后输出 value 的值。最后销毁 MyClass 对象,释放内存。

虽然 C 语言没有类和继承的概念,但是可以使用结构体和函数指针模拟实现。在实际开发中,这种模拟实现常常会比较麻烦和容易出错,所以建议使用 C++ 等面向对象语言来实现类和继承的功能。


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