為什么要用C語言實現面向對象

大家好，小科來為大家解答以上問題。為什么要用C語言實現面向對象這個很多人還不知道，現在讓我們一起來看看吧！

1、不知道有多少人知道語言發(fā)展的歷史。早期C語言的語法功能其實比較簡單。隨著應用需求和場景的變化，C語言的語法功能也在不斷升級和變化。

2、雖然我們的教材有這樣一個結論：C語言是面向過程的語言，C語言是面向對象的編程語言，但是面向對象的概念在C語言階段就已經存在，并且已經應用到很多地方，比如一些操作系統(tǒng)內核，通信協議。

3、面向對象編程，即OOP(Object Oriented Programming)不是特定的語言或工具，它只是一種設計方法和設計思想，其最基本的三個特征是封裝、繼承和多態(tài)。

4、為什么要用C語言實現面向對象

5、在閱讀正文之前，一定會有讀者提出這樣的問題：我們有C面向對象語言，為什么還要用C語言來實現面向對象呢？

6、c，非面向對象語言，也可以用面向對象的思想寫程序。用面向對象的C語言更容易實現面向對象編程，但C語言的效率是其他面向對象編程語言無法比擬的。

7、當然，用C語言實現面向對象開發(fā)相對來說比較難理解，這也是為什么大多數人學過C語言卻看不懂Linux內核源代碼的原因。

8、所以這個問題其實很好理解。對C編程有一定經驗的讀者應該能理解：與面向對象的C語言相比，面向過程的C語言在代碼運行效率和代碼數量上有很大的差異。在性能差、資源少的單片機中使用C語言面向對象編程顯得尤為重要。

9、有資格的

10、如果想用C語言實現面向對象，首先需要具備一些基礎知識。比如：結構、函數、指針、函數指針等。在C語言中，基類、派生、多態(tài)、繼承等。在C語言中。

11、首先，不僅僅是了解這些基礎知識，還要有一定的編程經驗，因為上面說“面向對象是一種設計方法和設計思想”，如果只是停留在字面上的理解，沒有這種設計思想是不行的。

12、所以不建議初學者使用C語言實現面向對象，尤其是在真實項目中。建議先練好基本功再用。

13、用C語言實現面向對象有很多種方法。下面描述了最基本的封裝、繼承和多態(tài)。

14、密封和包裝

15、封裝是將數據和函數封裝到一個類中。其實大部分C語言程序員都近距離接觸過。

16、C標準庫中fopen()、fclose()、fread()、fwrite()等函數的操作對象都是FILE。數據的內容是文件，數據的讀寫操作是fread()和fwrite()，fopen()類似于構造函數，fclose()是析構函數。

17、這似乎很容易理解，所以讓我們實現基本的打包功能。

18、# ifndef SHAPE_H #定義SHAPE _ H

19、#包括

20、//形狀的屬性

21、這是 Shape 類的聲明，非常簡單，很好理解。一般會把聲明放到頭文件里面 “Shape.h”。來看下 Shape 類相關的定義，當然是在 “Shape.c” 里面。

#include "shape.h"// 構造函數void Shape_ctor(Shape * const me, int16_t x, int16_t y){    me->x = x;    me->y = y;}void Shape_moveBy(Shape * const me, int16_t dx, int16_t dy) {    me->x += dx;    me->y += dy;}// 獲取屬性值函數int16_t Shape_getX(Shape const * const me) {    return me->x;}int16_t Shape_getY(Shape const * const me) {    return me->y;}

#include "shape.h"  /* Shape class interface */#include   /* for printf() */int main() {    Shape s1, s2; /* multiple instances of Shape */    Shape_ctor(&s1, 0, 1);    Shape_ctor(&s2, -1, 2);    printf("Shape s1(x=%d,y=%d)", Shape_getX(&s1), Shape_getY(&s1));    printf("Shape s2(x=%d,y=%d)", Shape_getX(&s2), Shape_getY(&s2));    Shape_moveBy(&s1, 2, -4);    Shape_moveBy(&s2, 1, -2);    printf("Shape s1(x=%d,y=%d)", Shape_getX(&s1), Shape_getY(&s1));    printf("Shape s2(x=%d,y=%d)", Shape_getX(&s2), Shape_getY(&s2));    return 0;}

Shape s1(x=0,y=1)Shape s2(x=-1,y=2)Shape s1(x=2,y=-3)Shape s2(x=0,y=0)

22、整個例子，非常簡單，非常好理解。以后寫代碼時候，要多去想想標準庫的文件IO操作，這樣也有意識的去培養(yǎng)面向對象編程的思維。

23、繼承

24、繼承就是基于現有的一個類去定義一個新類，這樣有助于重用代碼，更好的組織代碼。在 C 語言里面，去實現單繼承也非常簡單，只要把基類放到繼承類的第一個數據成員的位置就行了。

25、例如，我們現在要創(chuàng)建一個 Rectangle 類，我們只要繼承 Shape 類已經存在的屬性和操作，再添加不同于 Shape 的屬性和操作到 Rectangle 中。

26、下面是 Rectangle 的聲明與定義：

#ifndef RECT_H#define RECT_H#include "shape.h" // 基類接口// 矩形的屬性typedef struct {    Shape super; // 繼承 Shape    // 自己的屬性    uint16_t width;    uint16_t height;} Rectangle;// 構造函數void Rectangle_ctor(Rectangle * const me, int16_t x, int16_t y,                    uint16_t width, uint16_t height);#endif /* RECT_H */

#include "rect.h"// 構造函數void Rectangle_ctor(Rectangle * const me, int16_t x, int16_t y,                    uint16_t width, uint16_t height){    /* first call superclass’ ctor */    Shape_ctor(&me->super, x, y);    /* next, you initialize the attributes added by this subclass... */    me->width = width;    me->height = height;}

28、我們來看一下 Rectangle 的繼承關系和內存布局：

29、因為有這樣的內存布局，所以你可以很安全的傳一個指向 Rectangle 對象的指針到一個期望傳入 Shape 對象的指針的函數中，就是一個函數的參數是 “Shape *”，你可以傳入 “Rectangle *”，并且這是非常安全的。這樣的話，基類的所有屬性和方法都可以被繼承類繼承!

#include "rect.h"  #include  int main() {    Rectangle r1, r2;    // 實例化對象    Rectangle_ctor(&r1, 0, 2, 10, 15);    Rectangle_ctor(&r2, -1, 3, 5, 8);    printf("Rect r1(x=%d,y=%d,width=%d,height=%d)",           Shape_getX(&r1.super), Shape_getY(&r1.super),           r1.width, r1.height);    printf("Rect r2(x=%d,y=%d,width=%d,height=%d)",           Shape_getX(&r2.super), Shape_getY(&r2.super),           r2.width, r2.height);    // 注意，這里有兩種方式，一是強轉類型，二是直接使用成員地址    Shape_moveBy((Shape *)&r1, -2, 3);    Shape_moveBy(&r2.super, 2, -1);    printf("Rect r1(x=%d,y=%d,width=%d,height=%d)",           Shape_getX(&r1.super), Shape_getY(&r1.super),           r1.width, r1.height);    printf("Rect r2(x=%d,y=%d,width=%d,height=%d)",           Shape_getX(&r2.super), Shape_getY(&r2.super),           r2.width, r2.height);    return 0;}

輸出結果：

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