结构体与函数指针的特殊应用-如何在c语言中实现多态

来源：百度文库 编辑：神马文学网 时间：2024/04/27 16:03:41
在C＋＋中，我们很容易就可以实现函数重载，特别是类的同名方法（多态）。那么，在C语言中我们可以有类似的应用吗？
呵呵，今天我找到了一种。
下面先给出我的说明代码,再做解释：
//-----------------------------------------------------------//
#include
struct A
{
void* (*fun)();
};
void myfun1()
{
printf("this is fun()\n");
}
int myfun2(int a)
{
printf("this is fun(%d)\n",a);
return a;
}
char myfun3(int a)
{
printf("this is fun(%c)\n",a);
return a;
}
int main()
{
struct A a;
a.fun=myfun2;
printf("AAA  %d\n",a.fun());
printf("AAA1  %d\n",a.fun(4));
printf("AAA2  %d\n",a.fun(43,"32423"));
a.fun=myfun3;
printf("AAA  %d\n",a.fun());
printf("AAA1  %d\n",a.fun(4));
printf("AAA2  %d\n",a.fun(43,"32423"));
return 0;
}
//-----------------------------------------------------------//
在GCC4.0下编译运行的结果如下：
//-----------------------------------------------------------//
hill@hill-laptop:~/Desk/temp$ gcc test4.c
test4.c: 在函数 ‘main’ 中：
test4.c:25: 警告：从不兼容的指针类型赋值
test4.c:30: 警告：从不兼容的指针类型赋值
hill@hill-laptop:~/Desk/temp$ ./a.out
this is fun(-1208768727)
AAA  -1208768727
this is fun(4)
AAA1  4
this is fun(43)
AAA2  43
this is fun(
AAA  -11
this is fun()
AAA1  4
this is fun(+)
AAA2  43
hill@hill-laptop:~/Desk/temp$
//-----------------------------------------------------------//
现在分析一下上面的代码：
首先，这个程序的思路是想用一个结构体模拟一个类，通过函数指针来申明“类”方法，并模拟多态性。
void* (*fun)();－－－－－－－－（1）
是一个函数指针，注意，这里不要写成
void (*fun)();－－－－－－－－（2）
接下来写了两个函数
void myfun1()；
int myfun2(int)；
在接下来的main函数中，我们为A实例a的fun域赋值，这里我们直接赋值了myfun2,若上面方法申明中采用（2），那么将不能把myfun2赋值给fun，因为void*是可以指向任何类型的指针，那么当然可以指向int。这里又定义了myfun3就是为类看看void*是否能自动的转化为char类型了。
另外要说明的一点就是，调用a.fun时我实验了几种调用方法，如程序中所示，它对行参没有任何要求，在本例中，由于传入的是myfun2(int),若不加任何参数调用a.fun()，那么输入的int将随机而定；若参数多于两个，则只有第一个参数有效，其余参数被呼略掉；若第一个参数与所传入的函数不匹配，则虽然可以通过编译，但结果一般会与期望的不同（错误）。
那么，它是否是多态呢？显然不是的，多态是个运行时概念，若想在C里面用同名函数则必须如此利用函数指针，在使用不同的重载形式前必须给函数指针赋上相应的函数才行，在本例中，若要用重载型myfun3的话，在调用a.fun(...)前必须有这样一行
a.fun=myfun3;
这是因为C毕竟还是一个静态语言的原因。
这种结构体与函数指针的结合使用还有很多用途，其实也可以将公用体与函数指针结合，方法一样。这几种结合功能相当强大。在定义接口时将非常有用。
比如在写一个设备驱动程序时，我们就要填写一个数据结构file_operations,具体的定义如下：
struct file_operations {
int (*seek) (struct inode * ,struct file *, off_t ,int);
int (*read) (struct inode * ,struct file *, char ,int);
int (*write) (struct inode * ,struct file *, off_t ,int);
int (*readdir) (struct inode * ,struct file *, struct dirent * ,int);
int (*select) (struct inode * ,struct file *, int ,select_table *);
int (*ioctl) (struct inode * ,struct file *, unsined int ,unsigned long
int (*mmap) (struct inode * ,struct file *, struct vm_area_struct *);
int (*open) (struct inode * ,struct file *);
int (*release) (struct inode * ,struct file *);
int (*fsync) (struct inode * ,struct file *);
int (*fasync) (struct inode * ,struct file *,int);
int (*check_media_change) (struct inode * ,struct file *);
int (*revalidate) (dev_t dev);
}
这个数据结构为编程人员提供了一个访问设备的公用接口，比如read,write等等。
具体设备驱动程序的编写已经超出本文范围，日后再说明。
小结：
利用函数指针来模拟多太，讨论出函数指针的一些特殊用法。以及调用函数指针的参数无关性。
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