如何实现 C++ C中的虚函数

Question

C++ 语言提供虚拟 函数。在纯C语言实现的限制下，如何才能达到类似的效果呢？

Answer 1

盗自此处。

从 C++ 类

class A {
protected:
    int a;
public:
    A() {a = 10;}
    virtual void update() {a++;}
    int access() {update(); return a;}
};

可以派生出 C 代码片段。 A 类 的三个 C++ 成员函数使用外联（独立）代码重写，并按地址收集到名为 A_functable 的结构中。 A 的数据成员与函数表组合成一个名为 A 的 C 结构体。

struct A;

typedef struct {
    void (*A)(struct A*);
    void (*update)(struct A*);
    int (*access)(struct A*);
} A_functable;

typedef struct A{
    int a;
    A_functable *vmt;
} A;

void A_A(A *this);
void A_update(A* this);
int A_access(A* this);

A_functable A_vmt = {A_A, A_update, A_access};

void A_A(A *this) {this->vmt = &A_vmt; this->a = 10;}
void A_update(A* this) {this->a++;}
int A_access(A* this) {this->vmt->update(this); return this->a;}

/*
class B: public A {
public:
    void update() {a--;}
};
*/

struct B;

typedef struct {
    void (*B)(struct B*);
    void (*update)(struct B*);
    int (*access)(struct A*);
} B_functable;

typedef struct B {
    A inherited;
} B;

void B_B(B *this);
void B_update(B* this);

B_functable B_vmt = {B_B, B_update, A_access};

void B_B(B *this) {A_A(this); this->inherited.vmt = &B_vmt; }
void B_update(B* this) {this->inherited.a--;}
int B_access(B* this) {this->inherited.vmt->update(this); return this->inherited.a;}

int main() {
    A x;
    B y;
    A_A(&x);
    B_B(&y);
    printf("%d\n", x.vmt->access(&x));
    printf("%d\n", y.inherited.vmt->access(&y));
}

比必要的更详细，但它表达了要点。

Answer 2

@GCC ....虚函数在对象的基类中声明，然后在子类中“覆盖”或实现。即，假设您有车辆基类，并且创建了两个子类：摩托车和汽车。基类将声明一个虚拟函数 AddTires() 然后子类将实现该函数，并且每个子类将以不同的方式实现它。汽车有 4 个轮子，而摩托车有 2 个轮子。不过，我无法为您提供 C 或 C++ 的语法。希望这有帮助

Answer 3

虚函数是C++面向对象的一个​​特性。它们指的是依赖于特定对象实例的方法，而不是您当前携带它们的类型。

换句话说：如果将一个对象实例化为 Bar，然后将其转换为 Foo，虚拟方法仍将是实例化时的方法（在 Bar 中定义），而其他方法将是来自 Foo 的方法。

虚拟函数通常通过 vtable 的方式实现（您需要对此进行更多研究；））。

您可以通过使用结构作为穷人的对象并在其中保存函数指针来在 C 中模拟类似的事情。

（更准确地说，非虚函数使得该方法应该从哪个类中获取变得不明确，但实际上我相信 C++ 使用当前类型。）

Answer 4

这里是对虚拟函数的描述。

无法在普通 C 中实现虚函数，因为 C 没有继承的概念。

更新：
正如下面的评论中所讨论的，可以使用结构和函数指针来执行与直接 C 中的虚拟函数类似的操作。然而，如果您习惯了像 C++ 这样具有“真正的”虚函数的语言，您可能会发现 C 近似不太优雅且难以使用。