C语言实现多态

C语言实现多态

首先声明,大神就不要看了。小弟水平有限。

C++多态是通过虚函数表实现的,类似于JAVA多态的实现方式。关于Java多态的实现方式可以看我之前写过的一篇不是很完善的文章。从JVM角度看Java多态

Java和C++不同,Java中所有的实例方法(相对于类方法,或叫静态方法而言)都是默认为虚函数,之前貌似看到过Java生成的字节码中,所有实例方法前面都是右virtual关键字的。C++中需要显示声明virtual之后才是虚函数,虚函数是实现多态的基础。

今天用C语言实现的多态,是实现一个类似下面的C++代码:(由于使用QtCreator写的,所以会有一点儿QT的代码,可以忽略)

#include <QCoreApplication>
#include <iostream>
using namespace std; class Base{
public:
virtual void eat(){
cout<<"基类在吃饭....."<<endl;
}
virtual void play(){
cout<<"基类在玩耍....."<<endl;
}
}; class DeriveA:public Base{
public:
void eat(){
cout<<"子类A在吃饭....."<<endl;
}
};
class DeriveB:public Base{
public:
void eat(){
cout<<"子类B在吃饭....."<<endl;
}
}; int main(int argc, char *argv[])
{
QCoreApplication a(argc, argv);
Base * base;
DeriveA dA;
DeriveB dB;
base = &dA;
base->eat();
base->play();
cout<<"---------------------------------------------\n";
base = &dB;
base->eat();
base->play(); return a.exec();
}

其中,基类中有两个虚函数,eat()和play(),两个派生类中都只重写了基类的eat()方法。

输出结果如下图:

C语言实现多态

下面用纯C语言实现类似的效果。可以用C语言模仿C++的虚函数表。

首先定义两个函数指针类型:

typedef void (*EatPtr)();
typedef void (*PlayPtr)();

接着模拟虚函数表,虚函数表就是一个元素为虚函数指针的结构体

typedef struct _virtualPtrTable{
EatPtr eat;
PlayPtr play;
}VPtrTable;

接着定义“基类和派生类”:

typedef struct _base{
VPtrTable vptrTable;
int age;
}Base; typedef struct _deriveA{
Base base;
int age;
}DeriveA; typedef struct _deriveB{
Base base;
int age;
}DeriveB;

接着实现函数,由于C++代码中,两个派生类都没有实现play方法,所以这里派生类的play函数都只是调用基类的函数。。

/** 派生类A的实现函数 **/
void aEat(){
cout<<"子类A在吃饭....."<<endl;
}
void aPlay(){
basePlay();
} /** 派生类B的实现函数 **/
void bEat(){
cout<<"子类B在吃饭....."<<endl;
}
void bPlay(){
basePlay();
}

下面是主函数:

int main(int argc, char *argv[])
{
QCoreApplication a(argc, argv);
Base *base;
DeriveA deriveA;
deriveA.base.vptrTable.eat = aEat;
deriveA.base.vptrTable.play = aPlay;
deriveA.base.age = ;
deriveA.age = ; DeriveB deriveB;
deriveB.base.vptrTable.eat = bEat;
deriveB.base.vptrTable.play = bPlay;
deriveB.base.age = ;
deriveB.age = ; base = (Base *)&deriveA;
base->vptrTable.eat();
base->vptrTable.play();
cout<<"age:"<<base->age<<endl;
cout<<"---------------------------------------------\n";
base = (Base *)&deriveB;
base->vptrTable.eat();
base->vptrTable.play();
cout<<"age:"<<base->age<<endl; return a.exec();
}

完整代码如下:

#include <QCoreApplication>
#include <iostream>
using namespace std; typedef void (*EatPtr)();
typedef void (*PlayPtr)(); typedef struct _virtualPtrTable{
EatPtr eat;
PlayPtr play;
}VPtrTable; typedef struct _base{
VPtrTable vptrTable;
int age;
}Base; typedef struct _deriveA{
Base base;
int age;
}DeriveA; typedef struct _deriveB{
Base base;
int age;
}DeriveB; /** 基类的实现函数 **/
void baseEat(){
cout<<"基类在吃饭....."<<endl;
}
void basePlay(){
cout<<"基类在玩耍....."<<endl;
} /** 派生类A的实现函数 **/
void aEat(){
cout<<"子类A在吃饭....."<<endl;
}
void aPlay(){
basePlay();
} /** 派生类B的实现函数 **/
void bEat(){
cout<<"子类B在吃饭....."<<endl;
}
void bPlay(){
basePlay();
} int main(int argc, char *argv[])
{
QCoreApplication a(argc, argv);
Base *base;
DeriveA deriveA;
deriveA.base.vptrTable.eat = aEat;
deriveA.base.vptrTable.play = aPlay;
deriveA.base.age = ;
deriveA.age = ; DeriveB deriveB;
deriveB.base.vptrTable.eat = bEat;
deriveB.base.vptrTable.play = bPlay;
deriveB.base.age = ;
deriveB.age = ; base = (Base *)&deriveA;
base->vptrTable.eat();
base->vptrTable.play();
cout<<"age:"<<base->age<<endl;
cout<<"---------------------------------------------\n";
base = (Base *)&deriveB;
base->vptrTable.eat();
base->vptrTable.play();
cout<<"age:"<<base->age<<endl; return a.exec();
}

运行效果:

C语言实现多态

写的比较简单,欢迎来探讨。

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