C中的多态性

我正在用 C 语言设计一个程序来操作几何图形，如果每种类型的图形都可以由相同的基元操作，那将非常方便。

我怎样才能在C中做到这一点？

通常使用函数指针来完成此操作。换句话说，保存数据的简单结构and指向操作该数据的函数的指针。在 Bjarne S 出现之前几年我们就开始做这类事情了。

因此，例如，在通信类中，您将有一个打开、读取、写入和关闭调用，这些调用将在结构中作为四个函数指针进行维护，以及对象的数据，例如：

typedef struct {
    int (*open)(void *self, char *fspec);
    int (*close)(void *self);
    int (*read)(void *self, void *buff, size_t max_sz, size_t *p_act_sz);
    int (*write)(void *self, void *buff, size_t max_sz, size_t *p_act_sz);
    // And the data for the object goes here.
} tCommsClass;

tCommsClass commRs232;
commRs232.open = &rs232Open;
: :
commRs232.write = &rs232Write;

tCommsClass commTcp;
commTcp.open = &tcpOpen;
: :
commTcp.write = &tcpWrite;

这些函数指针的初始化实际上是在“构造函数”中，例如rs232Init(tCommClass*)，它将负责设置该特定对象的默认状态以匹配特定的类。

当您从该类“继承”时，只需更改指针以指向您自己的函数即可。每个调用这些函数的人都会通过函数指针来完成它，从而为您提供多态性：

int stat = (commTcp.open)(commTcp, "bigiron.box.com:5000");

有点像手动配置vtable，用 C++ 的说法。

您甚至可以通过将指针设置为 NULL 来拥有虚拟类 - 该行为与 C++ 略有不同，因为您可能会在运行时获得核心转储，而不是在编译时获得错误。

这是演示它的一段示例代码：

#include <stdio.h>

// The top-level class.

typedef struct _tCommClass {
    int (*open)(struct _tCommClass *self, char *fspec);
} tCommClass;

// Function for the TCP class.

static int tcpOpen (tCommClass *tcp, char *fspec) {
    printf ("Opening TCP: %s\n", fspec);
    return 0;
}
static int tcpInit (tCommClass *tcp) {
    tcp->open = &tcpOpen;
    return 0;
}

// Function for the HTML class.

static int htmlOpen (tCommClass *html, char *fspec) {
    printf ("Opening HTML: %s\n", fspec);
    return 0;
}
static int htmlInit (tCommClass *html) {
    html->open = &htmlOpen;
    return 0;
}

// Test program.

int main (void) {
    int status;
    tCommClass commTcp, commHtml;

    // Same base class but initialized to different sub-classes.
    tcpInit (&commTcp);
    htmlInit (&commHtml);

    // Called in exactly the same manner.

    status = (commTcp.open)(&commTcp, "bigiron.box.com:5000");
    status = (commHtml.open)(&commHtml, "http://www.microsoft.com");

    return 0;
}

这会产生输出：

Opening TCP: bigiron.box.com:5000
Opening HTML: http://www.microsoft.com

所以你可以看到不同的函数被调用，具体取决于子类。