在 C 语言面向对象编程(一)里说到继承,这里再详细说一下。
C++ 中的继承,从派生类与基类的关系来看(出于对比 C 与 C++,只说公有继承):
派生类内部可以直接使用基类的 public 、protected 成员(包括变量和函数)使用派生类的对象,可以像访问派生类自己的成员一样访问基类的成员 对于被派生类覆盖的基类的非虚函数,在派生类中可以通过基类名和域作用符(::)来访问当使用基类指针调用虚函数时,会调用指针指向的实际对象实现的函数,如果该对象未重载该虚函数,则沿继承层次,逐级回溯,直到找到一个实现 上面的几个特点,我们在 C 语言中能否全部实现呢?我觉得可以实现类似的特性,但在使用方法上会有些区别。后面我们一个一个来说,在此之前呢,先说继承的基本实现。
先看 C 语言中通过“包含”模拟实现继承的简单代码框架:
struct base{
int a;
};
struct derived{
struct base parent;
int b;
};
struct derived_2{
struct derived parent;
int b;
};
上面的示例只有数据成员,函数成员其实是个指针,可以看作数据成员。 C 中的 struct 没有访问控制,默认都是公有访问(与 java 不同)。
下面是带成员函数的结构体:
struct base {
int a;
void (*func1)(struct base *_this);
};
struct derived {
struct base parent;
int b;
void (*func2)(struct derived* _this;
};
为了像 C++ 中一样通过类实例来访问成员函数,必须将结构体内的函数指针的第一个参数定义为自身的指针,在调用时传入函数指针所属的结构体实例。这是因为 C 语言中不存在像 C++ 中那样的 this 指针,如果我们不显式地通过参数提供,那么在函数内部就无法访问结构体实例的其它成员。
下面是在 c 文件中实现的函数:
static void base_func1(struct base *_this)
{
printf("this is base::func1\n");
}
static void derived_func2(struct derived *_this)
{
printf("this is derived::func2\n");
}
C++ 的 new 操作符会调用构造函数,对类实例进行初始化。 C 语言中只有 malloc 函数族来分配内存块,我们没有机会来自动初始化结构体的成员,只能自己增加一个函数。如下面这样(略去头文件中的声明语句):
struct base * new_base()
{
struct base * b = malloc(sizeof(struct base));
b->a = 0;
b->func1 = base_func1;
return b;
}
好的,构造函数有了。通过 new_base() 调用返回的结构体指针,已经可以像类实例一样使用了:
struct base * b1 = new_base();
b1->func1(b1);
到这里我们已经知道如何在 C 语言中实现一个基本的“类”了。接下来一一来看前面提到的几点。
第一点,派生类内部可以直接使用基类的 public 、protected 成员(包括变量和函数)。具体到上面的例子,我们可以在 derived_func2 中访问基类 base 的成员 a 和 func1 ,没有任何问题,只不过是显式通过 derived 的第一个成员 parent 来访问:
static void derived_func2(struct derived *_this)
{
printf("this is derived::func2, base::a = %d\n", _this->parent.a);
_this->parent.func1(&_this->parent);
}
第二点,使用派生类的对象,可以像访问派生类自己的成员一样访问基类的成员。这个有点变化,还是只能通过派生类实例的第一个成员 parent 来访问基类的成员(通过指针强制转换的话可以直接访问)。代码如下:
struct derived d;
printf("base::a = %d\n",d.parent.a);
struct derived *p = new_derived();
((struct base *)p)->func1(p);
有点晚了,剩下的改天再写。