为什么要用C语言实现面向对象

大家好，小科来为大家解答以上问题。为什么要用C语言实现面向对象这个很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

1、不知道有多少人知道语言发展的历史。早期C语言的语法功能其实比较简单。随着应用需求和场景的变化，C语言的语法功能也在不断升级和变化。

2、虽然我们的教材有这样一个结论：C语言是面向过程的语言，C语言是面向对象的编程语言，但是面向对象的概念在C语言阶段就已经存在，并且已经应用到很多地方，比如一些操作系统内核，通信协议。

3、面向对象编程，即OOP(Object Oriented Programming)不是特定的语言或工具，它只是一种设计方法和设计思想，其最基本的三个特征是封装、继承和多态。

4、为什么要用C语言实现面向对象

5、在阅读正文之前，一定会有读者提出这样的问题：我们有C面向对象语言，为什么还要用C语言来实现面向对象呢？

6、c，非面向对象语言，也可以用面向对象的思想写程序。用面向对象的C语言更容易实现面向对象编程，但C语言的效率是其他面向对象编程语言无法比拟的。

7、当然，用C语言实现面向对象开发相对来说比较难理解，这也是为什么大多数人学过C语言却看不懂Linux内核源代码的原因。

8、所以这个问题其实很好理解。对C编程有一定经验的读者应该能理解：与面向对象的C语言相比，面向过程的C语言在代码运行效率和代码数量上有很大的差异。在性能差、资源少的单片机中使用C语言面向对象编程显得尤为重要。

9、有资格的

10、如果想用C语言实现面向对象，首先需要具备一些基础知识。比如：结构、函数、指针、函数指针等。在C语言中，基类、派生、多态、继承等。在C语言中。

11、首先，不仅仅是了解这些基础知识，还要有一定的编程经验，因为上面说“面向对象是一种设计方法和设计思想”，如果只是停留在字面上的理解，没有这种设计思想是不行的。

12、所以不建议初学者使用C语言实现面向对象，尤其是在真实项目中。建议先练好基本功再用。

13、用C语言实现面向对象有很多种方法。下面描述了最基本的封装、继承和多态。

14、密封和包装

15、封装是将数据和函数封装到一个类中。其实大部分C语言程序员都近距离接触过。

16、C标准库中fopen()、fclose()、fread()、fwrite()等函数的操作对象都是FILE。数据的内容是文件，数据的读写操作是fread()和fwrite()，fopen()类似于构造函数，fclose()是析构函数。

17、这似乎很容易理解，所以让我们实现基本的打包功能。

18、# ifndef SHAPE_H #定义SHAPE _ H

19、#包括

20、//形状的属性

21、这是 Shape 类的声明，非常简单，很好理解。一般会把声明放到头文件里面 “Shape.h”。来看下 Shape 类相关的定义，当然是在 “Shape.c” 里面。

#include "shape.h"// 构造函数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;}// 获取属性值函数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、整个例子，非常简单，非常好理解。以后写代码时候，要多去想想标准库的文件IO操作，这样也有意识的去培养面向对象编程的思维。

23、继承

24、继承就是基于现有的一个类去定义一个新类，这样有助于重用代码，更好的组织代码。在 C 语言里面，去实现单继承也非常简单，只要把基类放到继承类的第一个数据成员的位置就行了。

25、例如，我们现在要创建一个 Rectangle 类，我们只要继承 Shape 类已经存在的属性和操作，再添加不同于 Shape 的属性和操作到 Rectangle 中。

26、下面是 Rectangle 的声明与定义：

#ifndef RECT_H#define RECT_H#include "shape.h" // 基类接口// 矩形的属性typedef struct {    Shape super; // 继承 Shape    // 自己的属性    uint16_t width;    uint16_t height;} Rectangle;// 构造函数void Rectangle_ctor(Rectangle * const me, int16_t x, int16_t y,                    uint16_t width, uint16_t height);#endif /* RECT_H */

#include "rect.h"// 构造函数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、我们来看一下 Rectangle 的继承关系和内存布局：

29、因为有这样的内存布局，所以你可以很安全的传一个指向 Rectangle 对象的指针到一个期望传入 Shape 对象的指针的函数中，就是一个函数的参数是 “Shape *”，你可以传入 “Rectangle *”，并且这是非常安全的。这样的话，基类的所有属性和方法都可以被继承类继承!

#include "rect.h"  #include  int main() {    Rectangle r1, r2;    // 实例化对象    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，这里有两种方式，一是强转类型，二是直接使用成员地址    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;}

输出结果：

本文到此结束，希望对大家有所帮助。