用Ｃ语言模拟面向对象编程(上)

　　虽然我接触计算机已经有将近一年了，但一直以来我不愿意写技术方面的文档，因为所谓的“技术”就是照着做得东西， 即使可能遇到一些难题，到网上搜索一下就可以解决，不值得把网上长篇累牍的文档复制粘贴到这里来。即使是自己写，也是写些别人已经解决过的东西。所以不论是数学，还是计算机，在这里我没有写过那种简单搬运知识的文章。 
　　但即使再纯粹的技术，弄得时间长了都会产生一些独特的想法和感受，记录这些想法可能不光对自己是有意义的。今天来写第一篇偏向技术的东西。 
　　如何在Ｃ语言中用面向对象的思路写程序？这已经是很多人考虑过的问题了，而且实际上已经有人在用Ｃ语言实现一些面向对象的项目了，比如，在Ｌinux下大名鼎鼎的图形界面GNOME，就是通过Ｃ语言模拟的面向对象特性来实现的。 
　　在一本名叫《面向对象编程，Ｃ＋＋和Java比较教程》的书中有一个抛砖引玉的例子，代码如下（见该书中文版第６７页，其中注释块中是自己的评注）： 
　　/* SimulatedOO.c */ 
　　#include 
　　#include 
　　#include 
　　/*　基类型：　*/ 
　　typedef struct 
　　{ 
　　char * name; 
　　int age; 
　　} User; 
　　/*　子类型：　*/ 
　　typedef struct 
　　{ 
　　User genericUser; 
　　char ** listOfCourses; 
　　int numCourses; 
　　int whatYear; 
　　} StudentUser; 
　　/********************************************************* 
　　*　这样,　在子类型 StudentUser 中就有一个基类 User 的结构体 
　　*　变量,　并且在内存中 User 结构体占据 StudentUser 的开头部分， 
　　*　这样，把一个指向 StudentUser 类型的指针强制类型转换到 User* 
　　*　类型，就可以访问到 User 的相应区域，这样就实现了继承机制。 
　　********************************************************/ 
　　/*　为基类型User定义的函数：　*/ 
　　void setUserName( User* user,char aName[] ) { 
　　user -> name = malloc(strlen(aName)+1); /* 原文为　malloc( sizeof(strlen(aName)+1) ), 这是不正确的。*/
　　strcpy(user->name,aName); 
　　} 
　　/*　为基类型User定义的函数：　*/ 
　　char * getUserName( User * user) { 
　　printf("/nName of user: %s/n",user->name); 
　　return user->name; 
　　} 
　　/*　为基类型User定义的函数：　*/ 
　　void setUserAge(User * user,int yy) { 
　　user -> age=yy; 
　　} 
　　/*　为基类型User定义的函数：　*/ 
　　int getUserAge( User * user ) { 
　　printf("%s's age: %d/n",user->name,user->age); 
　　return user-> age; 
　　} 
　　/*　为基类型User定义的函数： */ 
　　/************************************************** 
　　* 这个函数在书中是用来展示多态行为的，不过这种实现多态的 
　　* 方式并不是很好，并不能实现类似于C++或Java中多态的动态连 
　　* 接机制。具体用法见主程序中注释为“多态行为” 那两行。 
　　*************************************************/ 
　　int isSenior( User * user ) { 
　　if ( user->age >70 ) return 1; 
　　else return 0; 
　　} 
　　/*　为子类型 StudentUser 定义的函数：　*/ 
　　void setListOfCourses( StudentUser* student,char* listCrs[],int nCourses) { 
　　int i; 
　　char ** temp; 
　　student->numCourses = nCourses; 
　　temp = malloc( nCourses * sizeof( char* )); 
　　student->listOfCourses=temp; 
　　for(i=0;i numCourses;i++) { 
　　*temp = malloc( strlen( *listCrs )+1); 
　　strcpy(*temp,*listCrs); 
　　*temp++; 
　　listCrs++; 
　　} 
　　} 
　　/*　为子类型 StudentUser 定义的函数：　*/ 
　　void printListOfCourses( StudentUser * student ) { 
　　int i; 
　　char ** temp; 
　　temp = student->listOfCourses; 
　　printf("/n%s's courses: /n",student->genericUser.name); 
　　for(i=0;i numCourses;i++) 
　　printf("%s/n",*(temp++)); 
　　} 
　　/*　为子类型 StudentUser 定义的函数：　*/ 
　　void setYear( StudentUser* student,int yy) { 
　　student->whatYear=yy; 
　　} 
　　/*　为子类型 StudentUser 定义的函数：　*/ 
　　int getYear( StudentUser* student) { 
　　return student->whatYear; 
　　} 
　　int main() 
　　{ 
　　User * zaphod; 
　　StudentUser* trillian; 
　　char * listCourses[]={"Physics","Chemistry","algebra"}; 
　　int numCrs = sizeof(listCourses)/sizeof(listCourses[0]); 
　　zaphod = malloc(sizeof(User)); 
　　setUserName(zaphod,"Zaphod"); 
　　setUserAge(zaphod,89); 
　　getUserName(zaphod); 
　　getUserAge(zaphod); 
　　trillian=malloc(sizeof(StudentUser)); 
　　setUserName((User*)trillian,"Trillian" ); 
　　setUserAge((User*)trillian,18); 
　　getUserName((User*)trillian); 
　　getUserAge((User*)trillian); 
　　setListOfCourses(trillian,listCourses,numCrs); 
　　printListOfCourses(trillian); 
　　/* 　多态行为　*/ 
　　printf("/nZaphod is senior is %s/n",isSenior(zaphod)? "true":"false"); 
　　printf("/nTrillian is senior is %s/n", isSenior((User*)trillian)? "true":"false"); 
　　/***************************************************** 
　　* 和setUserAge 、setUserName之类的函数一样，isSenior 
　　* 需要一个基类指针参数，通过将 trillian 转换为 User* 
　　* 类型，就会把指向trillian 中User域的指针传进函数。 
　　* ***************************************************/ 
　　printf("name field of trillian is at address: %p/n", &( trillian->genericUser.name )); 
　　printf("trillian when cast to User* is at address: %p/n",(User*)trillian ); 
　　/*************************************************** 
　　* 这两行输出的地址值是一样的。 
　　* *************************************************/ 
　　} 
　　在C++和Java中，多态行为是由一种动态连接机实现的，比如，在C++中定义如下的类 Base 和它的子类 Sub： 
　　class Base { 
　　int data; 
　　public: 
　　Base() : data(3) {} 
　　virtual int getData() const { 
　　return data; 
　　} 
　　}; 
　　class Sub:public Base { 
　　int data; 
　　public: 
　　Sub() : data(5) {} 
　　int getData() const { 
　　return data; 
　　} 
　　}; 
　　那么如果有一个Base 类型的指针指向了一个Sub类，通过这个指针调用getData()时将返回子类Sub中的data：初始值5。这样，如果有一个储存基类型指针的数组，但这些指针有的指向基类，有的指向子类，那么我就可以通过指针统一地调用 getData() 函数，依然能够得到正确的值。 
　　怎么在C中也实现类似的功能呢？ （待续） 

本文转自 

http://blog.csdn.net/chief1985/article/details/2008479
http://blog.blogwhy.com/tpfly/e_23482.html