如何在C中模仿Java/C++面向类的方法？

Question

这就是我想要做的：

1)我想要一个实例化数据结构的函数。

void instantiateCDB(void);

2)我还想要一个函数来更新实例化的数据结构，并返回指向数据结构的const指针(使它成为只读的)。

我知道这可以在C++/Java中完成。但也可以用C语言做吗？

我想要写的程序流是：

main(){
   instantiateCDB();    // Allocates a CDB 
   const struct canDataBlock * cdb = getUpdateSystem();
}

// But the best function definitions that I can come up with is this.

struct canDataBlock * instantiateCDB() {
     static struct canDataBlock cdb = {0};
     return &cdb;
}

const struct canDataBlock * getUpdateSystem() {

     struct canDataBlock * cdb = instantiateCDB();
     return &cdb;
 }

问题是:如果在instantiateCDB函数中实例化了数据结构，那么如何访问它呢？如果我要返回分配的数据结构，用户可以更改canDataBlock，从而失去其完整性。我想要做的是，只有getUpdateSystem()可以更改由instantiateCDB()函数实例化的数据结构的值。我该如何解决这个问题？还有一种我不知道的C语言中的技术。如果有，请教我。:)

Answer 1

可以部分模拟C中的OO (故意选择“模拟”而不是“实现”)，例如，可以通过嵌套基结构作为“派生”结构的第一个成员来模拟继承，在这种情况下，可以将派生的指针结构“向上转换”到“基本”结构，就像C中保证指向结构的指针可以用来访问指向第一个成员的指针一样。根据上下文，可以使用不透明数据类型隐藏实现详细信息。要模拟私有和公共数据，可以提供完整的struct声明，包括所有成员，但仍可以将一些成员隐藏为不透明或无效的指针。

struct myclass_privdata;
struct myclass { int data; /* public member */ 
struct myclass_privdata* data_priv; /* private simulation*/ }

您也可以使用函数指针来模拟成员函数，但是仍然需要显式传递对象引用(并对其进行初始化)。

struct S;
void do(struct S* this_p) { }
struct S { void (*do_smth)(struct s* this_p); } s;
s->do_smth = do;
s->do_smth(s);

也许你可以在glib库对象模型中找到灵感。还有一个关于这个话题的书。

然而，对于这个主题，最好的建议是保持语言风格，而不是尝试去做不应该使用的语言(例如，在C中实现oop常常会导致样板代码，这会增加低的函数值--它使代码看起来像是用OOP编写的，而实际上它并不是用OOP编写的，而且对于那些使用“原生”风格编程的人来说，代码看起来很难看)。

回答你的问题。

1)返回数据实例的函数通常被实现为返回malloced()指针的函数

#include <stdlib.h>
struct S {int i; };
struct S* S_alloc(void) { return malloc(sizeof(S)); }

返回指向静态数据的指针的代码几乎肯定是一个麻烦，因为所有引用都将引用同一个对象。从void instantiateCDB(Void)判断；声明，我怀疑它真的做了您想做的事情。

2)我怀疑您是否真的需要一个函数来更新实例化的数据结构，并返回指向数据结构的const指针(使其为只读)--因为调用方仍将有一个刚刚传递给该函数的非const指针。

Answer 2

有一个叫做opaque data pointer的模式，它在这里可能对你有帮助。见类型。