C实现C++类

1．实例：下面先从一个小例子看起

#ifndef C_Class

#define C_Class struct

#endif

C_Class A {

C_Class A *A_this;

void (*Foo)(C_Class A *A_this);

int a;

int b;

};

C_Class B{ //B继承了A

C_Class B *B_this; //顺序很重要

void (*Foo)(C_Class B *Bthis); //虚函数

int a;

int b;

int c;

};

void B_F2(C_Class B *Bthis)

{

printf("It is B_Fun\n");

}

void A_Foo(C_Class A *Athis)

{

printf("It is A.a=%d\n",Athis->a);//或者这里

// exit(1);

// printf("纯虚 不允许执行\n");//或者这里

}

void B_Foo(C_Class B *Bthis)

{

printf("It is B.c=%d\n",Bthis->c);

}

void A_Creat(struct A* p)

{

p->Foo=A_Foo;

p->a=1;

p->b=2;

p->A_this=p;

}

void B_Creat(struct B* p)

{

p->Foo=B_Foo;

p->a=11;

p->b=12;

p->c=13;

p->B_this=p;

}

int main(int argc, char* argv[])

{

C_Class A *ma,a;

C_Class B *mb,b;

A_Creat(&a);//实例化

B_Creat(&b);

mb=&b;

ma=&a;

ma=(C_Class A*)mb;//引入多态指针

printf("%d\n",ma->a);//可惜的就是 函数变量没有private

ma->Foo(ma);//多态

a.Foo(&a);//不是多态了

B_F2(&b);//成员函数，因为效率问题不使用函数指针

return 0;

}

输出结果：

11

It is B.c=13

It is A.a=1

It is B_Fun

2．类模拟解说：

我在网上看见过一篇文章讲述了类似的思想（据说C＋＋编程思想上有更加详细的解说，可惜我没空看这个了，如果有知道的人说一说吧）。但是就象C++之父说的：“C++和C是两种语言”。所以不要被他们在语法上的类似就混淆使用，那样有可能会导致一些不可预料的事情发生。

其实我很同意这样的观点，本文的目的也不是想用C模拟C＋＋，用一个语言去模拟另外一个语言是完全没有意义的。我的目的是想解决C语言中，整体框架结构过于分散、以及数据和函数脱节的问题。

C语言的一大问题是结构松散，虽然现在好的大型程序都基本上按照一个功能一个文件的设计方式，但是无法做到更小的颗粒化――原因就在于它的数据和函数的脱节。类和普通的函数集合的最大区别就在于这里。类可以实例化，这样相同的函数就可以对应不同的实例化类的变量。

自然语言的一个特点是概括：比如说表。可以说手表，钟表，秒表等等，这样的描述用面向对象的语言可以说是抽象（继承和多态）。但是我们更要注意到，即使对应于手表这个种类，还是有表链的长度，表盘的颜色等等细节属性，这样细微的属性如果还用抽象，就无法避免类膨胀的问题。所以说类用成员变量来描述这样的属性。这样实例并初始化不同的类，就描述了不同属性的对象。

但是在C语言中，这样做是不可能的（至少语言本身不提供这样的功能）。C语言中，如果各个函数要共享一个变量，必须使用全局

变量（一个文件内）。但是全局变量不能再次实例化了。所以通常的办法是定义一个数组。以往C语言在处理这样的问题的时候通常的办法就是这样，比如说socket的号，handel等等其实都是数组的下标。（不同的连接对应不同的号，不同的窗口对应不同的handel，其实这和不同的类有不同的成员变量是一个意思）

个人认为：两种形式（数组和模拟类）并无本质的区别（如果不考虑虚函数的应用的话），它们的唯一区别是：数组的办法将空间申请放在了“模块”内，而类模拟的办法将空间申请留给了外部，可以说就这一点上，类模拟更加灵活。

3．其他的话：

我的上述思想还是很不成熟的，我的目的是想让C语言编程者能够享受面向对象编程的更多乐趣。我们仅仅面对的是浩瀚的“黑箱”，我们的工作是堆砌代码，而且如果要更改代码功能的时候，仅仅换一个黑箱就可以了。

而更大的目的是促使这样的黑箱的产生。或许有一天，一种效率很好，结构很好的语言将会出现。那个时候编程是不是就会象说话一样容易了呢？

你可能会发现一个问题，因为C中struct的成员访问权限只能是public，上面的模拟实现，没有模拟出类成员的private和protected访问权限，该如何实现呢？

网上查找了很多资料，还是没有找到如何实现，于是在CSDN论坛上发帖咨询，有两位热心的网友提供了如下设计方案，感觉可行。

公有变量作为struct中的字段，公有方法可以在struct中设置一个函数指针。私有变量和私有方法移到提供类的实现的源码文件中，并且用static修饰，这样就无法在源文件之外被访问。

//头文件CCLssA.h

struct classA {

  int public_a, public_b, public_c;  

  func_t public_f1, public_f2, public_f3;

};

//源文件CCLssA.c

typedefvoid (*func_t)(void);

staticint private_a, private_b, private_c;

staticvoid private_f1(void) {}

staticvoid private_f2(void) {}

staticvoid private_f3(void) {}

//主文件main.c

struct classA obj;

obj.public_a;

obj.public_b;

obj.f1();