结构体实现面向对象编程

Posted 2021-06-03 LC编程开发者

结构体是一个非常重要的知识点，必须掌握和深入理解使用。现在网络上还经常讨论函数式编程和面向对象编程。很多人认为，C语言编程，就是函数式编程，C++, JAVA等高级语言，才是面向对象编程。

       其实，这是错误的认识！面向对象编程是一种思想，是一种编程思路，实现这种编程思路，不局限于是使用C语言还是使用C++语言。

       使用C语言也可以实现面向对象编程。例如linux的内核，这么复杂的一个操作系统，是使用C语言来设计完成，很多地方是使用了面向对象的编程思想。

       那么，使用C语言来实现“面向对象编程”的思路，就是使用结构体来完成。C++中使用类来定义成员变量和方法，相应的，C语言也可以使用结构体来完成这项操作。C语言的结构体可以定义成员变量，同时，可以定义函数指针，实现C++类的方法。

       下面我们通过程序测试例子来讲解“使用结构体实现面向对象编程”的知识。首先，给出程序测试例子代码：

程序运行结果如下：

 

       在这个例子中，讲解一个图书管理系统中的借书和还书功能。对于读者来说，有普通读者和VIP读者。读者有借书和还书的操作。

       此时，我们使用面向对象编程的思想来设计程序。首先，分析设计程序要实现什么功能，它有什么对象进行活动，对象之间是什么关系，对象有什么操作。那么，我们可以归纳如下：

(1) 程序有一个图书馆的借书和还书功能模块；

(2) 程序涉及到的活动对象是读者和图书；

(3) 对象之间的活动关系是：读者借书、读者还书；

(4) 读者有普通用户和VIP用户类型的区别；

(5) 普通用户和VIP用户的借书和还书有普通的操作；

       所以，归纳出了这些问题，我们就可以有如下的设计思路：

(1) 需要定义读者和图书这样的两个结构体类型；所以，我们定义了struct reader, struct book这样的结构体类型；

(2) 读者结构体类型中，需要定义普通用户和VIP用户的区分属性；所以，在struct reader结构体类型中，定义了 is_vip属性，用于定义当前读者的身份类型；

(3) 普通读者和VIP读者的借书和还书操作不一样，所以，定义普通读者操作是：

void my_borrow_book(struct reader* preader, struct book* pbook)

void my_payback_book(struct reader* preader, struct book* pbook)

VIP读者的操作是：

void my_vip_borrow_book(struct reader* preader, struct book* pbook)

void my_vip_payback_book(struct reader* preader, struct book* pbook)

       这些函数操作是读者的一个属性，所以，需要给读者定义函数指针成员，指向具体的操作函数。如下：

//定义函数指针, 是 pfunc_borrow_book 类型的函数;

pfunc_borrow_book borrow_book;

//定义函数指针, 是 pfunc_payback_book 类型的函数;

pfunc_payback_book payback_book;

       最终，在init_reader_function()函数中，根据读者是否为VIP类型，给对象的函数指针成员指向不同的函数。如下：

    if(preader->is_vip)

    {

        //给函数指针赋值, 让它指向具体的函数;

        preader->borrow_book = my_vip_borrow_book;

        preader->payback_book = my_vip_payback_book;

    }

    else

    {

        preader->borrow_book = my_borrow_book;

        preader->payback_book = my_payback_book;

    }

       那么，不同的读者类型，调用相同的函数指针，就调用指向不同的函数。例如：

r1.borrow_book(&r1, &b1);   //读者 r1 借书

r2.borrow_book(&r2, &b2);   //读者 r2 借书

       此时，读者都是调用borrow_book函数指针指向的函数，那么，由于r1是普通用户，它的函数指针指向my_borrow_book()函数，所以，r1.borrow_book()调用的就是my_borrow_book()函数。

       同理，r2是VIP用户，它的borrow_book函数指针指向my_vip_borrow_book ()函数，所以，r2.borrow_book()调用的就是my_vip_borrow_book ()函数。

       通过这个例子，我们更深入地学习了结构体的应用，并提出了面向对象的编程思想。使用C语言的结构体知识可以实现面向对象编程。

总结

本章节我们学习了C语言的结构体知识，这是一个非常重要的知识点，需要读者重点掌握。读者可以参考文档的练习例子，自己手动敲写代码，多加运行测试，总结出对结构体类型的使用方式。

在文章的末尾，我们给出了C语言进行面向对象编程的例子。穿插讲解了面向对象编程的知识。这个知识点有些难度，初学者可以调过，后续学习了C++的知识点之后，可以再回来看看这个知识点，就比较容易掌握。

读者要仔细分析，掌握好每一个知识点，然后，自己总结出对该知识点的理解。自己总结出来的知识，理解才深刻，才是自己掌握的知识。

韦凯峰 Linux C/C++ 程序设计教程，Linux 系统编程，Openwrt 系统开发，微信:13926572996,QQ:1523520001,博客:www.mylinux.vip