最近在用 C 做項目，之前用慣了 C++ ，轉回頭來用C 還真有點不適應。 C++ 語言中自帶面向對象支持，如封裝、繼承、多態等面向對象的基本特征。 C 原本是面向過程的語言，自身沒有內建這些特性，但我們還是可以利用 C 語言本身已有的特性來實現面向對象的一些基本特征。接下來我們就一一來細說封裝、繼承、多態、純虛類等面向對象特性在 C 語言中如何實現，并且給出實例。

? ? 這篇文章中我們先說封裝和繼承。

? ? 先來看封裝。

? ? 所謂封裝，通俗地說，就是一個姑娘化了妝，只給你看她想讓你看的那一面，至于里面是否刮了骨、墊了東西，不給你看。說到封裝就得說隱藏，這是對兄弟概念；其實我理解隱藏是更深的封裝，完全不給你看見，而封裝可能是猶抱琵琶半遮面。封裝在 C++ 語言中有 protected 、 private 關鍵字在語言層面上支持，而 C 語言中沒有這些。 C 有結構體（ struct ），其實可以實現封裝和隱藏。

? ? 在 QT 中，為了更好的隱藏一個類的具體實現，一般是一個公開頭文件、一個私有頭文件，私有頭文件中定義實現的內部細節，公開頭文件中定義開放給客戶程序員的接口和公共數據。看看 QObject （qobject.h ），對應有一個 QObjectPrivate （qobject_p.h ） ，其他的也類似。而代碼框架如下：

[cpp] view plaincopy print?

QObject{??

public:??

????xxx??

????xxx??

private:??

????QObjectPrivate?*?priv;??

};??

QObject{ public:xxxxxx private:QObjectPrivate * priv; };? ? 我們在 C 語言中完全可以用同樣的方法來實現封裝和隱藏，只不過是放在結構體中而已。代碼框架如下：

[cpp] view plaincopy print?

struct?st_abc_private;??

struct?st_abc?{??

????int?a;??

????xxx;??

????void?(*xyz_func)(struct?st_abc*);??

??

????struct?st_abc_private?*?priv;??

};??

struct st_abc_private; struct st_abc {int a;xxx;void (*xyz_func)(struct st_abc*);struct st_abc_private * priv; };? ? 上面的代碼，我們只前向聲明結構體 struct st_abc_private ，沒人知道它里面具體是什么東西。假如 struct st_abc 對應的頭文件是 abc.h ，那么把 st_abc_private 的聲明放在 abc_p.h 中，abc.c 文件包含 abc_p.h ，那么在實現 struct st_abc 的函數指針 xyz_func 時如何使用 struct st_abc_private ，客戶程序員根本無須知道。

? ? 這樣做的好處是顯而易見的，除了預定義好的接口，客戶程序員完全不需要知道實現細節，即便實現經過重構完全重來，客戶程序員也不需要關注，甚至相應的模塊連重新編譯都不要——因為 abc.h 自始至終都沒變過。

? ? 上面代碼有個問題，客戶程序員如何得到 struct st_abc 的一個實例，他不知道 struct st_abc_private 如何實現的呀。 C 中沒有構造函數，只好我們自己提供了：我們可以在 abc.h 中聲明一個類似構造函數的函數來生成 struct st_abc 的實例，名字就叫作 new_abc() ，函數原型如下：

[cpp] view plaincopy print?

struct?st_abc?*?new_abc();??

struct st_abc * new_abc();? ? 至于實現，我們放在 abc.c 中，客戶程序員不需要知道。相應的，還有個類似析構函數的函數，原型如下：

[cpp] view plaincopy print?

void?delete_abc(struct?st_abc?*);??

void delete_abc(struct st_abc *);
? ? 到現在為止，封裝和隱藏就實現了，而且很徹底。接下來看繼承。

? ? 什么是繼承？在面向對象層面上不講了，只說語法層面。語法層面上講，繼承就是派生類擁有父類的數據、方法，又添了點自己的東西，所謂子承父業，發揚光大。在 C 語言中可以用結構體的包含來實現繼承關系。代碼框架如下：

[cpp] view plaincopy print?

struct?st_base{??

????xxx;??

};??

??

struct?st_derived{??

????struct?sb_base?base;??

????yyy;??

};??

struct st_base{xxx; };struct st_derived{struct sb_base base;yyy; }; ? ? 代碼上就是這么簡單，不過有一點要注意：第一點就是派生類（結構體）中一定要把父類類型的成員放在第一個。

? ? 繼承在語法層面上看，有數據成員、函數，數據成員通過上面的方法自動就“繼承”了，至于函數，在結構體表示為函數指針，其實也是一個數據成員，是個指針而已，也會自動“繼承”。之所以還要在這里列出來說明，是因為 C++ 中有一個很重要的概念：重載。要在 C 中完整實現有點兒麻煩。

? ? 重載，我們常說的重載大概有三種含義：

• 其一，函數重載，指函數名字一樣，參數個數、類型不一樣的函數聲明和實現。由于 C 編譯器的緣故，不支持。不過這個影響不大。
• 其二，重定義或者說覆蓋，指派生類中定義與基類簽名一樣（名字、返回值、參數完全一樣）的非虛函數，這樣派生類的中的函數會覆蓋基類的同簽名函數，通過成員操作符訪問時無法訪問基類的同簽名函數。
• 其三，虛函數重寫，指在派生類中實現基類定義的虛函數或純虛函數。虛函數是實現多態的關鍵，可以在結構體中使用函數指針來表達，但要完全實現，也很麻煩。

? ? 我們平常在交流時通常不明確區分上面三種類型的重載，這里出于習慣，也不作區分。
? ? 好了，第一篇就到這里，有時間會往下續。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的C语言面向对象编程（一）：封装与继承的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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