用 C 语言理解封装、继承、多态

风正豪2025-03-20 19:17

前言

个人邮箱：zhangyixu02@gmail.com
本文主要是给一些做嵌入式软件开发，并且非计科的朋友做科普。使用 C 语言理解封装、继承、多态等概念。

正文

基类：最基础的结构体或函数。
派生类：基类的继承+自己的特性。
封装：将数据和操作数据的函数结合在一起，隐藏内部实现细节，仅对外提供接口，提高了代码的安全性和可维护性。例如 Animal 结构体中，有数据 name ，还有 speak 操作方法。
继承：Dog 结构体可以包含 Animal 结构体的成员，从此拥有 name 和 speak 这两个成员变量。
多态：通过函数指针实现，给函数指针赋不同的值，用户调用相同的方法 myDog->base.speak(); 能够产生不一样的效果。

c 复制代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// 基类，将数据和操作方法结合起来，这个叫做封装
typedef struct {
    int name;
    void (*speak)(void);  // 函数指针用于多态，我们给这个函数指针赋值，可以指向多个类型数据
} Animal;

// 基类方法
void animal_speak(void) 
{
    printf("Animal sound\n");
}

//     派生类
typedef struct 
{
    Animal base; // 继承自 Animal
    int age;     // 自己的特性
} Dog;

// 派生类方法
void dog_speak(void) 
{
    printf("Woof!\n");
}
// 创建 Dog 对象
Dog* create_dog()
{
    Dog* dog = (Dog*)malloc(sizeof(Dog));
    dog->base.speak = dog_speak;  // 设置多态行为
    return dog;
}

// 销毁 Dog 对象
void destroy_dog(Dog* dog) {
    free(dog);
}

int main() {
    // 创建一个 Dog 对象
    Dog* myDog = create_dog();

    // 调用多态方法
    myDog->base.speak();

    // 销毁 Dog 对象
    destroy_dog(myDog);

    return 0;
}