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多態(tài)是面向?qū)ο缶幊痰囊粋€(gè)重要特性，它允許我們將不同類型的對(duì)象視為同一類型進(jìn)行處理，在C語言中，多態(tài)是通過函數(shù)指針和結(jié)構(gòu)體實(shí)現(xiàn)的，下面我們將詳細(xì)介紹C語言多態(tài)的實(shí)現(xiàn)方法。
1、函數(shù)指針
函數(shù)指針是指向函數(shù)的指針變量，它可以存儲(chǔ)函數(shù)的地址，通過函數(shù)指針，我們可以實(shí)現(xiàn)函數(shù)的動(dòng)態(tài)調(diào)用，在C語言中，函數(shù)指針的聲明和使用如下：
#include// 定義一個(gè)函數(shù)指針類型 typedef int (*func_ptr)(int, int); // 定義一個(gè)加法函數(shù) int add(int a, int b) { return a + b; } // 定義一個(gè)減法函數(shù) int subtract(int a, int b) { return a b; } int main() { // 聲明一個(gè)函數(shù)指針并初始化為加法函數(shù)的地址 func_ptr p = add; // 使用函數(shù)指針調(diào)用加法函數(shù) printf("add: %d ", p(3, 4)); // 輸出：add: 7 // 將函數(shù)指針指向減法函數(shù) p = subtract; // 使用函數(shù)指針調(diào)用減法函數(shù) printf("subtract: %d ", p(3, 4)); // 輸出：subtract: 1 return 0; }
2、結(jié)構(gòu)體和虛函數(shù)表
為了實(shí)現(xiàn)多態(tài)，我們需要將不同類型的對(duì)象視為同一類型進(jìn)行處理，在C語言中，我們可以通過結(jié)構(gòu)體和虛函數(shù)表來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體，然后為其添加一個(gè)虛函數(shù)表成員：
#include#include #include // 定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體類型 typedef struct { void (*print)(const char *); // 虛函數(shù)表成員，存儲(chǔ)虛函數(shù)的地址 } MyStruct; // 定義一個(gè)打印字符串的虛函數(shù) void print_string(const char *str) { printf("%s ", str); } // 定義一個(gè)打印整數(shù)的虛函數(shù) void print_int(const char *str) { printf("%s: %d ", str, atoi(str)); }
接下來，我們?yōu)榻Y(jié)構(gòu)體類型的實(shí)例分配內(nèi)存，并將虛函數(shù)表成員初始化為相應(yīng)的虛函數(shù)地址：
MyStruct *create_my_struct() {
MyStruct *p = (MyStruct *)malloc(sizeof(MyStruct));
p>print = print_string; // 初始化虛函數(shù)表成員為打印字符串的虛函數(shù)地址
return p;
}
現(xiàn)在，我們可以使用結(jié)構(gòu)體類型的實(shí)例來調(diào)用虛函數(shù)了：
int main() {
MyStruct *p = create_my_struct(); // 創(chuàng)建一個(gè)結(jié)構(gòu)體實(shí)例，并將其虛函數(shù)表成員初始化為打印字符串的虛函數(shù)地址
p>print("Hello, world!"); // 調(diào)用虛函數(shù)，輸出：Hello, world!
free(p); // 釋放結(jié)構(gòu)體實(shí)例占用的內(nèi)存
return 0;
}
3、動(dòng)態(tài)綁定和多態(tài)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵步驟
要實(shí)現(xiàn)多態(tài)，我們需要在運(yùn)行時(shí)根據(jù)對(duì)象的類型來調(diào)用相應(yīng)的虛函數(shù)，這可以通過動(dòng)態(tài)綁定來實(shí)現(xiàn)，動(dòng)態(tài)綁定的關(guān)鍵步驟如下：
為結(jié)構(gòu)體類型的實(shí)例分配內(nèi)存，并將虛函數(shù)表成員初始化為相應(yīng)的虛函數(shù)地址，這一步通常在運(yùn)行時(shí)完成。
使用結(jié)構(gòu)體類型的實(shí)例來調(diào)用虛函數(shù)，在調(diào)用虛函數(shù)時(shí)，程序會(huì)根據(jù)對(duì)象的類型來查找虛函數(shù)表中相應(yīng)的虛函數(shù)地址，并跳轉(zhuǎn)到該地址執(zhí)行，這就是動(dòng)態(tài)綁定的過程。
當(dāng)對(duì)象不再使用時(shí)，需要釋放其占用的內(nèi)存，這可以通過調(diào)用free函數(shù)來完成，注意，釋放內(nèi)存后，對(duì)象的虛函數(shù)表成員將變?yōu)槲炊x狀態(tài)，因此不能再使用該對(duì)象來調(diào)用虛函數(shù)。
本文標(biāo)題：c語言多態(tài)是怎么實(shí)現(xiàn)的
文章起源：http://www.dlmjj.cn/article/dhgghce.html
