C語言面向對象編程（四）：面向接口編程

時間 2019-11-13

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Java 中有 interface 關鍵字，C++ 中有抽象類或純虛類能夠與 interface 比擬，C 語言中也能夠實現相似的特性。編程

接口和抽象類有什麼區別？數據結構

不少編程書籍也常常說要面向接口編程，個人理解是，接口強制派生類必須實現基類（接口）定義的契約，而抽象類則容許實現繼承從而致使派生類能夠不實現（重寫）基類（接口）定義的契約。一般這不是問題，但在有一些特定的狀況，看起來不那麼合適。函數

好比定義一個 Shape 基類，其中定義一個 draw() 方法，給一個什麼都不作的默認實現（一般是空函數體），這實際沒有任何意義。spa

再好比基類改變某個方法的實現，而派生類採用實現繼承並無重寫這個方法，此時可能會致使一些奇怪的問題。以鳥爲例，基類爲 Bird ，咱們可能會定義一個 fly() 方法，一個 walk() 方法，由於有的人認爲鳥既能夠走又能夠飛。開始時咱們在 walk() 的實現裏做了假定，認爲雙腳交叉前進纔是 walk ，但是後來發現有些鳥是雙腳一齊蹦的，不會交叉前進。這個時候怎麼辦？基類 Bird 的 walk() 方法是否要修改、如何修改？.net

在 C++ 中，沒有接口關鍵字 interface ，同時爲了代碼複用，常常採用實現繼承。在 C 語言中，咱們前面幾篇文章討論了封裝、隱藏、繼承、虛函數、多態等概念，雖然均可以實現，但使用起來總不如自帶這些特性的語言（如 C++ 、Java ）等駕輕就熟。一旦你採用咱們前面描述的方法來進行面向對象編程，就會發現，在 C 語言中正確的維護類層次是一件很是繁瑣、容易出錯的事情，並且要比面向對象的語言多寫不少代碼（這很容易理解，面嚮對象語言自帶輪子，而 C 要本身造輪子，每實現一個類都要造一遍）。但有一點，當咱們使用 C 語言做面向對象編程時，比 C++ 有明顯的優點，那就是接口。指針

接口強制派生類實現，這點在 C 中很容易作到。並且咱們在編程中，實際上多數時候也不須要那麼多的繼承層次，一個接口類做爲基類，一個實現類繼承接口類，這基本就夠了。在 C 語言中採用這種方式，能夠不考慮析構函數、超過 3 層繼承的上下類型轉換、虛函數調用回溯、虛函數表裝配等等問題，咱們所要作的，就是實現基類接口，經過基類指針，就只能操做繼承層次中最底層的那個類的對象；而基類接口，天生就是不能實例化的（實際上是實例化了沒辦法使用，由於結構體的函數指針沒人給它賦值）。orm

一個示例以下：server

[cpp] view plain copy對象

struct base_interface { blog
void (*func1)(struct base_interface* b);
void (*func2)(struct base_interface* b);
int (*func_3)(struct base_interface* b, char * arg);
};
struct derived {
struct base_interface bi;
int x;
char ch;
char *name;
};

上面是頭文件，derived 結構體經過包含 base_interface 類型的成員 bi 來達到繼承的效果；而 base_interface 沒法實例化，咱們沒有提供相應的構造函數，也沒有提供與 func_1 ， func_2 等函數指針對應的實現，即使有人 malloc 了一個 base_interface ，也沒法使用。

derived 類能夠提供一個構造函數 new_derived ，同時在實現文件中提供 func_1 ， func_2 ，func_3 的實現並將函數地址賦值給 bi 的成員，從而完成 derived 類的裝配，實現 base_interface 定義的契約。

示例實現以下：

[cpp] view plain copy