C和C++的物件導向專題（2）——C語言也能實現物件導向

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本專欄文章列表

一、何為物件導向

二、C語言也能實現物件導向

三、C++中的不優雅特性

四、解決封裝，避免介面

五、合理使用模板，避免代碼冗餘

六、C++也能反射

七、單例模式解決靜態成員對象和全域對象的構造順序難題

八、更為進階的前置處理器PHP

二、C語言也能實現物件導向

今天要為大家介紹C語言的物件導向設計方法，正如題記上面所說，物件導向是一種思想，而並非是一種語言，我們將會介紹C語言實現的物件導向開發方式。

簡單實用的C語言物件導向設計思路

眾所周知，C++中的物件導向十分方便，但在C中，並沒有類，但我們可以通過C的結構體來實現，然後，手動將this指標傳入
目前這個方法，應該是C語言設計中，簡便易用的方式，而且能較好的體現物件導向的設計思路，然而遺憾的是，沒有繼承和多態。

例如，我們這樣一個C++類

class test {public:    test(char* str, int k) {        this->str = str;        this->k = k;    }    void ShowMessage() {        for (int i = 0; i < k; ++i)            printf("%s\n", str);        }private:    int k;    char* str;};

那麼我們可以這樣轉換為一個C類

/* test.h */typedef struct _test {    int k;    char* str;} test;test* TestCreate();void ShowMessage(test*);

/* test.c */test* TestCreate() {    return (test*) malloc(sizeof(test));}void ShowMessage(test* t) {    int i;    for (i = 0; i < t->k; ++i) {        printf("%s\n", t->str);    }}

其實思路也很清晰，思路簡單易懂，實現也很清新明快，在各類C工程中使用極為廣泛。

複雜的基於GObject的物件導向程式設計

如果你希望學習C語言的GUI程式設計，那麼，必定要學習的就是GObject的類實現方式。
GObject相當於從C層面上類比了一個C++的類物件模型，實現當然相對複雜的多。

下面我們來實際看一下一個GTK的視窗類別，這是GTK+-3.0的一段範例：

/* appwin.h */#ifndef APPWIN_H#define APPWIN_H#include "app.h"#include <gtk/gtk.h>/* 該類的類型定義以及類型轉換宏 */#define APP_WINDOW_TYPE (app_window_get_type())#define APP_WINDOW(obj) (G_TYPE_CHECK_INSTANCE_CAST ((obj), APP_WINDOW_TYPE, AppWindow))/* 該類分成兩部分，一部分是成員，一部分是類本身 */typedef struct _AppWindow      AppWindow;typedef struct _AppWindowClass AppWindowClass;GType      app_window_get_type (void);AppWindow* app_window_new      (App *app);void       app_window_open     (AppWindow *win, GFile *file);#endif // APPWIN_H

而其真實的定義是在.c檔案中

struct _AppWindow{    GtkApplicationWindow parent;};struct _AppWindowClass{    GtkApplicationWindowClass parent_class;};typedef struct _AppWindowPrivate AppWindowPrivate;struct _AppWindowPrivate{    GSettings *settings;    GtkWidget *stack;    GtkWidget *search;    GtkWidget *searchbar;    GtkWidget *searchentry;    GtkWidget *gears;    GtkWidget *sidebar;    GtkWidget *words;    GtkWidget *lines;    GtkWidget *lines_label;};G_DEFINE_TYPE_WITH_PRIVATE(AppWindow, app_window, GTK_TYPE_APPLICATION_WINDOW);/* 後面有具體的實現方法，這裡就不一一列舉 */

我們發現，這種定義方式比C++中的其實更有優勢，封裝的更加徹底。為何這樣說呢？首先，我們的聲明檔案十分的簡潔，如果公開方法不修改的話，那麼將其餘內容如何改動，都不會影響我們的外部介面。

其次，由於需要顯示的向GObject註冊，那麼動態進行類註冊就成為可能，這樣的設計優勢表現在哪裡呢？多語言的互連性就很好了，因為很多動態語言，是支援類的動態載入以及反射載入的。

另外，vala語言就是基於GObject類型的，他是一門新興的編譯時間語言，但其也有很多動態語言的特性，用其開發gtk程式，比C具有明顯的優勢。

C和C++的物件導向專題（2）——C語言也能實現物件導向