c語言實現面向對象編程

介簡：

Redy的開發語言是C，但在源碼中，有不少地方都使用到了面向對象編程的方法，例如：在基本數據類型這一個模塊，全部的數據類型都繼承robject；在抽象語法樹模塊，全部的節點都繼承astobjct。在linux內核中，也有不少是使用的面向對象方法，在虛擬文件系統，驅動模型中均可以看到。c語言是一種結構化編程語言，以模塊工能和處理過程設計爲主，實現數據與代碼分隔化。面向對象方法論中，核心是類，類是用於創造對象的模板，其三要素爲：封裝，繼承，多態。C語言自己對面向對象的支持很弱，但能夠經過一些技巧來實現。下面經過一個具體的實例來講明實現這此技巧。

實例介簡：

在幾何中，全部的幾何類型都繼承父類「形狀（shape）」，父類「形狀」有兩處屬性s_type和s_name。其中s_type用於表示該形狀所屬的類型，s_name用於表於該形狀態的名稱。並且父類shape還有兩個虛接口，一個爲shape_area用於返回該形狀的面積，一個爲shape_perimeter用於返回該形狀的周長。所子繼承「形狀」的子類都必須實現這兩個接口。

struct shape;

struct shape_ops

{

    /*返回幾何體的面積*/

    float (*so_area)(struct shape*); 

    /*返回幾何體的周長*/

    int (*so_perimeter)(struct shape*);

};

struct shape

{

    int* s_type;

    char* s_name;

    struct shape_ops* s_ops; /*虛接口，全部子類必須實現*/

};

float shape_area(struct shape* s)  /*求形狀面積*/

{

    return s->s_ops->so_area(s);  

}

int shape_perimeter(struct shape* s) /*求周長*/

{

    return s->s_ops->so_perimeter(s);

}

幾何體「三角形（triangle）」繼承父類「形狀」，而且實現了父類的兩個虛接口。「三角形」有三條邊，分別用t_side_a，t_side_b，t_side_c來表於三條邊的長度。

/*三角形*/

struct triangle

{

    struct shape t_base;

    int t_side_a;

    int t_side_b;

    int t_side_c;

};

float triangle_area(struct shape* s)  /*三角形面積，用海倫公式*/

{

    struct triangle* t=(struct triangle*)s;

    int a=t->t_side_a;

    int b=t->t_side_b;

    int c=t->t_side_c;

    float p=(a+b+c)/2;

    return sqrt(p*(p-a)*(p-b)*(p-c));

}

int triangle_perimeter(struct shape* s)  /*三角形周長*/

{

    struct triangle* t=(struct triangle*)s;

    int a=t->t_side_a;

    int b=t->t_side_b;

    int c=t->t_side_c;

    return a+b+c;

}

struct shape_ops triangle_ops=    /*對父類虛接口的實現*/

{

    triangle_area,

    triangle_perimeter,

};

struct triangle* triangle_create(int a,int b,int c)  /*建立三角形*/

{

    struct triangle* ret=(struct triangle*)malloc(sizeof (*ret));

    ret->t_base.s_name="triangle";

    ret->t_base.s_ops=&triangle_ops;

    ret->t_side_a=a;

    ret->t_side_b=b;

    ret->t_side_c=c;

    return ret;

}

幾何體「矩形（rectangle）」繼承父類「形狀」，一樣也實現的父類的兩個虛接口。有兩個屬性r_width和r_height，分別表示矩形的長和寬。

/*矩形*/

struct rectangle

{

    struct shape r_base;

    int r_width;

    int r_height;

};

float rectangle_area(struct shape* s)  /*矩形面積*/

{

    struct rectangle* r=(struct rectangle*)s;

    return r->r_width*r->r_height;

}

int rectangle_perimeter(struct shape* s)/*矩形周長*/

{

    struct rectangle* r=(struct rectangle*)s;

    return (r->r_width+r->r_height)*2;

}

struct shape_ops rectangle_ops=      /*對父類虛接口的實現*/

{

    rectangle_area,

    rectangle_perimeter,

};

struct rectangle* rectangle_create(int width, int height)  /*建立矩形*/

{

    struct rectangle* ret=(struct rectangle*)malloc(sizeof(*ret));

    ret->r_base.s_name="rectangle";

    ret->r_base.s_ops=&rectangle_ops;

    ret->r_height=height;

    ret->r_width=width;

    return ret;

}

測試代碼：

int main()

{

    struct shape* s[4];

    s[0]=triangle_create(5,5,4);

    s[1]=triangle_create(3,4,5);

    s[2]=rectangle_create(10,12);

    s[3]=rectangle_create(5,8);

    int i=0;

    for(i=0;i<4;i++)

    {

        float area=shape_area(s[i]);    

        int perimeter=shape_perimeter(s[i]);

        char* name=s[i]->s_name;

        printf("name:%s ,area:%.2f ,perimeter:%d\n",name,area,perimeter);

    }

    return 0;

}

運行結果：

name:triangle ,area:9.17 ,perimeter:14

name:triangle ,area:6.00 ,perimeter:12

name:rectangle ,area:120.00 ,perimeter:44

name:rectangle ,area:40.00 ,perimeter:26