如何在C中创建结构的“对象”

Question

我正在用C语言编写一个环形缓冲库，并且我试图通过创建一个类型定义函数结构的“对象”来实现多个环形缓冲区。这是我的.h库中的结构：

//ringbuffer.h

// declare variables in struct
typedef struct Ringbuffer
{
    int* buff;           // ring buffer
    int  buffSize;       // ring buffer size
    // more vars here
}ringbuffer;

这就是我初始化缓冲区和它的大小以及释放内存的方式。

//ringbuffer.c

//initialize buffer
void ringbuffer_init(int buff_size, ringbuffer *a)                              
{
// allocate memory to buffer
    a->buff = malloc(buff_size * sizeof(int));  
}

// empty the buffer
void ringbuffer_empty(ringbuffer *a)
{
    free(a->buff);
}

为了与C++类似，我想初始化它，这样我就可以用C编写等同于Ringbuffer buffer1;和Ringbuffer buffer2的东西。现在，我像这样解决这个问题：

// example.c

#include "ringbuffer.h"
#define BUFFER_SIZE 10

int main(void)
{
    // create two ringbuffer instances by allocating memory
    ringbuffer* buff1 = malloc(sizeof(ringbuffer));
    ringbuffer* buff2 = malloc(sizeof(ringbuffer));

    // initialize the two buffers
    ringbuffer_init(BUFFER_SIZE, buff1);
    ringbuffer_init(BUFFER_SIZE, buff2);

    // use the buffers in some way here   

    free(buff1);
    free(buff2);
}

这意味着我的库的用户必须分配内存并释放它。这看起来不像是一个好的实现。我如何才能以一种更微妙的方式做到这一点呢？

在我的GitHub上可以找到完整的.h、.c和example.c文件。

Answer 1

您可以采用面向对象的方法，创建一个初始化结构并返回指向新分配内存的指针的构造函数。

示例：

struct Ringbuffer *Ringbuffer_create()
{
    struct Ringbuffer *self = malloc(sizeof(struct Ringbuffer))
    /* Initiate the other struct members here too */
    ...
    return self;
}

在主文件中，您可以编写以下内容：

struct ringbuffer *buff1 = Ringbuffer_create();

我还建议创建一个析构函数，这样你就可以很容易地销毁“对象”。

void Ringbuffer_destroy(struct Ringbuffer **self)
{
    /* Free the allocated memory here */
}

Answer 2

你可以使用你已经提到的简单的方法：

#include "ringbuffer.h"
#define BUFFER_SIZE 10

int main(void)
{
    // create two ringbuffer instances by defining variables
    ringbuffer buff1;
    ringbuffer buff2;

    // initialize the two buffers
    ringbuffer_init(BUFFER_SIZE, &buff1);
    ringbuffer_init(BUFFER_SIZE, &buff2);

    // use the buffers in some way here   
}

Answer 3

您可以在struct中使用构造函数，请参见以下内容

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

#define BUFFER_SIZE 10                                                          

typedef struct Ringbuffer                                                       
{                                                                               
    int* buff;           // ring buffer                                         
    int  buffSize;       // ring buffer size                                    
    Ringbuffer(int buffer_size) {                                               
        buff = (int *)malloc(buffer_size * sizeof(int));                        
    };                                                                          
    ~Ringbuffer() {                                                             
        if (buff)                                                               
            free(buff);                                                         
    };                                                                          
}ringbuffer;                                                                    

int main () {                                                                   


    ringbuffer buff1(BUFFER_SIZE);                                              
    ringbuffer buff2(BUFFER_SIZE);                                              

    return 0;                                                                   
}