1、 1 用C 语言实现面向对象编程 (合肥工业大学 潘秀才) 我曾经在嵌入式控制系统工作过，苦于嵌入式系统编程一直是C语言，而没法用C+或其他高级语言的面向对象方法编程。经过研究生的学习和探索，偶然间发现高焕堂老师写 OOPC（面向对象 C编程），感觉不错。遗憾的是上面没有提供继承的方法。根据本人的研究，在高老师的基础上，提出一种可行而且结构明了的继承实现方法。至此，C 的 OO 编程中的封装、继承、多态都全实现了。现在本人将其总结如下，希望对大家有帮助。 一、类的封装实现：借用高焕堂的宏头文件，类很容易封装为如下的格式 1、类的定义，其中CLASS() 是lw_oopc_kc.h中定义的宏 #
2、include “lw_oopc_kc.h“ CLASS(A) int a; void(*init)(void*,int); void(*put)(void*); ; 2、成员函数的实现 类的封装实质是用借用struct 结构体，用函数指针来表示C+中类的方法（成员函数）。接下来给类A的方法写实体函数。 void init_A(void *t,int x) A *cthis = (A*)t; cthis-a = x; void put_A(void*t) A *cthis = (A*)t; printf(“ %d “,cthis-a); 3、类（结构体）中的函数指针与实现函数的关联 通过下面的
3、宏把类的方法（函数指针）和实现函数关联： CTOR(A) FUNCTION_SETTING (init, init_A); FUNCTION_SETTING (put, put_A); END_CTOR PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 2 4、对象的定义、构造和初始化 如果没有这个连接处理，类（实际是 struct）中的函数指针就没有函数的功能。函数 init_A()是 XXX_A() 的命名模式，是指明 XXX_A()属于 A 类的函数，方便程序的理解和维护。下面就是要构造类。在 C+中这个工作系统自动调用构造函数实现而在 C 中，这个过程智能显示调用来实现
4、。借助 lw_oopc_kc.h （或“lw_oopc.h“）可以利用宏CLASS_CTOR(class，obj)来将定义的对象进行构造，使之有数据的同时有方法的功能。实例化一个对象3步子如下： A aa1; / 1、定义对象 CLASS_CTOR(A，aa1); / 2、构造对象使得函数指针和函数关联 aa1.init( / 3、初始化对象的成员变量，注意要： / 继承 A 类 int b; / 子类的成员 void (*init) (void*, int x); void (*put) (void*); ; 2、子类的成员函数实现，为了方便辨别，类B的成员函数带后缀 _B void ini
5、t_B (void*t, int x, int y) B *cthis = (B*) t; CLASS_CTOR(A, cthis-A); /-继承的基类在这里构造，对象是cthis-A cthis-A.init( /-继承的基类的初始化, 注意： void put_B (void *t) B *cthis = (B*) t; cthis-A.put ( /-子类调用父类的方式 printf(“ %d “,cthis-b); /-输出类成员值 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 3 3、子类的构造函数，和无继承类一样，将函数指针和函数关联 CTOR(B) FUNC
6、TION_SETTING (init, init_B); /-函数指针和函数关联的宏 FUNCTION_SETTING (put, put_B); END_CTOR 说明：对基类的构造，不能在子类的构造宏CTOR(B) 和 END_CTOR之间进行，因为那时候子类B 没有实例化，故没有实体对象，CLASS_CTOR(A, cthis-A);不能放在里面，只好放在 init_B()函数里面，因为那时候B类已经有实例化对象了。这样的做法与C+的做法不一样。C+在构造B的对象时，先调用A类的构造函数实例化对象中的基类部分。下面为main()函数的调用处理： int main() A aa1; B b
7、； CLASS_CTOR(A,aa1); /-构造aa1对象 aa1.init( /-初始化aa1对象 aa1.put( /-调用aa1对象的成员函数 CLASS_CTOR(B, b); /-构造b对象 b.init( /-初始化b对象，包括基类A的构造和初始化 b.put( /-调用b对象成员函数 b.A.put( /-调用b对象的基类成员函数 return 0; 输出结果为：5 100 78 100 三、多态的实现：多态，简而言之即一个接口，多种实现。也就是用相同的抽象类的代码实现不同的功能。在C中多态的实现是通过接口来实现的。借用lw_oopc.h 宏文件，设计一个计算的多态例子如下：
8、1、接口的定义：本例是实现加法、减法运算。加和减都是调用类的同一个成员函数，却分别实现了加、减的功能。本例的接口表示获得计算结果，但不知道采样什么样的计算方法。 /* operater.h */ #ifndef OPER_H #define OPER_H INTERFACE(IOPERATOR) double (*GetResult)(double,double); ; #endif /*-end of operater.h -*/ PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 4 2、 在加法类Add中实现接口IOPERATOR /* Add.C */ #include
9、“lw_oopc_kc.h“ #include“operater.h“ / 头文件顺序很重要，lw_oopc_kc.h在前，原因很简单不解释 #include “classes.h“ /* 类Add定义在 classes.h 中 CLASS(Add) IMPLEMENTS(IOPERATOR); ;*/ static double GetResult(double a,double b) return (a+b); CTOR(Add) FUNCTION_SETTING(IOPERATOR.GetResult,GetResult); END_CTOR /*- END OF ADD.C-*/ 3、
10、 在减法类Sub 中实现接口 IOPERATOR /*- Sub.c -*/ #include “lw_oopc_kc.h“ #include“operater.h“ #include “classes.h“ /*类Sub定义在 classes.h 中 CLASS(Sub) IMPLEMENTS(IOPERATOR); ;*/ static double GetResult(double a,double b) return (a-b); CTOR(Sub) FUNCTION_SETTING(IOPERATOR.GetResult,GetResult); END_CTOR /*- END OF
11、 Sub.C-*/ PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 5 4、 组合，把operater.h、Add.C、Sub.C和main.C组成一个工程，main.c文件如下： /*- main.c -*/ #include #include “lw_oopc_kc.h“ #include“operater.h“ / 头文件顺序很讲究，lw_oopc_kc.h必须在前面 #include “classes.h“ int main() int a = 10, b=5; int c1,c2; IOPERATOR *poper; /-定义接口指针，用指针实现多态 Add A；
12、/-对象 A 成员函数实现加法 Sub S； /-对象 B 成员函数实现减法 CLASS_CTOR(Add, A); CLASS_CTOR(Sub, S); /-静态内存处理方法 poper = /也可以动态内存方法：oper = New(Add); 记得free（） c1 = (poper-GetResult(a,b); / c1 的结果 = 15 （ a+b） poper = c2 = poper-GetResult(a,b); / c2 结果= 5 （a-b） return 0; /*- END OF main.C-*/ 总结： 1、在lw_oopc_kc.h的基础上，为了增加可理解性，
13、不改变原作含义为前提下，增加了以下宏 #define CLASS_CTOR(Class,obj) Class#Setting( struct type #ifndef LW_OOPC_PURE_STATIC #ifndef LW_OOPC_STATIC #ifndef LW_OOPC_DYNAMIC #define CTOR(type) void* type#Setting(type*); void* type#New() struct type *t; t = (struct type *)malloc(sizeof(struct type); return type#Setting(t);
14、 void* type#Setting(type *t) #else #define CTOR(type) void* type#New() struct type *t; t = (struct type *)malloc(sizeof(struct type); #endif #else #define CTOR(type) PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 7 void* type#Setting(type *t) #endif #endif #define END_CTOR return (void*)t; #define FUNCTION_SETTING(f1, f2) t-f1 = f2; #define IMPLEMENTS(type) type type #define INTERFACE(type) typedef struct type type; struct type #endif /* end */ PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建
