C语言实现C++多态

在最近工作中，每天看的代码都是C++代码，而以前很长一段时间写的都是纯C代码，考虑到本人记忆力逐年下降，现在将以前工作中C语言一些常用经验记录下来。

这篇文章主要记录C语言如何实现面向对象语言C++的多态特性。

先说C++的多态，C++中多态通常分为编译期多态和运行时多态，函数重载就是常见的编译期多态，使用virtual修饰的函数通常就表现为运行时多态了。这篇文章主要讲运行时多态，C++运行时多态的实现通常在父类与子类，父类中函数用virtual修饰，子类中必须要定义与父类函数名称、参数列表、返回值一样的函数；话不多说，看下面的代码：

//cls.hnamespace cpp{template <typename T>class CBase{public:T *data;        virtual void display1(){std::cout<<"display 1 CBase"<<std::endl;}virtual void display2(){std::cout<<"display 2 CBase"<<std::endl;}};template <typename T>class CDerived1 : public CBase<T>{public:void display1(){std::cout<<"CDerived1 display 1 "<<std::endl;}void display2(){std::cout<<"CDerived1 display 2 "<<std::endl;}};template <typename T>class CDerived2 : public CBase<T>{public:void display1(){std::cout<<"CDerived2 display 1 "<<std::endl;}void display2(){std::cout<<"CDerived2 display 2 "<<std::endl;}};}

测试程序为：

//main.cpp        ... ...        cpp::CBase<int> *pB = NULL;cpp::CDerived1<int> derived1;pB = dynamic_cast<cpp::CBase<int> *>(&derived1);pB->display1();pB->display2();cpp::CDerived2<int> derived2;pB = dynamic_cast<cpp::CBase<int> *>(&derived2);pB->display1();pB->display2();        ... ...

执行结果为：

CDerived1 display 1CDerived1 display 2CDerived2 display 1CDerived2 display 2

上面讨论了C++的运行时多态，下面再继续讨论C语言实现运行时多态。

实现C语言实现运行时多态的关键点是函数指针，而结构体(A)中一般会有函数指针；这样当我们要使用该结构体时，只要将其函数指针成员指向一个指定的函数时，后续执行就会调用该指定函数。

考虑到上面这个例子实现了2个成员函数display1()和display2()的多态，上面那段话就得改下，这里我们定义一个结构体(Func_t)，结构体成员为display1()和display2()型的函数指针，然后将Func_t替换为结构体A中的函数指针；如此就实现了多个函数的多态。代码如下：

//cls.h... ...//纯C程序命名空间namespace pure_c{//定义一种函数指针类型typedef void (*fnT)();typedef struct _DispFunc{fnT disp1;fnT disp2;}DispFunc_t, *DispFuncP_t;void one_display1(){std::cout<<"C Programing : one_display1"<<std::endl;}void one_display2(){std::cout<<"C Programing : one_display2"<<std::endl;}void two_display1(){std::cout<<"C Programing : two_display1"<<std::endl;}void two_display2(){std::cout<<"C Programing : two_display2"<<std::endl;}DispFunc_t DispFuncOne = {one_display1, one_display2};DispFunc_t DispFuncTwo = {two_display1, two_display2};    typedef struct _Base{void *data;        DispFuncP_t functions;}Base_t, *BaseP_t;typedef enum en_func_type{ONE,TWO};void SetFuncByType(BaseP_t pBase, en_func_type type){switch (type){case ONE:pBase->functions = &DispFuncOne;break;case TWO:pBase->functions = &DispFuncTwo;break;default:printf("非法的类型\n");break;}}}... ...

上面的 void SetFuncByType(BaseP_t pBase, en_func_type type)函数是根据指定的type类型设置相应的执行函数。

测试程序：

// main.cpp        ... ...        /* *  C 语言实现多态，为方便比较，这里可以设置两种枚举类型ONE/TWO *  ONE对应上面的CDerived1类，TWO对应上面的CDerived2类 */pure_c::BaseP_t pBase = (pure_c::BaseP_t)malloc(sizeof(pure_c::Base_t));pure_c::DispFuncP_t pFunc = NULL;pure_c::SetFuncByType(pBase, pure_c::ONE);pFunc = pBase->functions;pFunc->disp1();pFunc->disp2();pure_c::SetFuncByType(pBase, pure_c::TWO);pFunc = pBase->functions;pFunc->disp1();pFunc->disp2();free(pBase);        ... ...

执行结果为：

C Programing : one_display1C Programing : one_display2C Programing : two_display1C Programing : two_display2

以上代码都是根据上一份工作抽象出来的，记得是实现一个传统关系型数据库的各种类型间的转换，每个类型的转换函数的函数指针放在上面的DispFunc_t结构体里；总之，当时的代码个人感觉非常精妙。

完整代码见：http://download.csdn.net/detail/lming_08/7066873