深入理解C语言11 基于对象（Object based）编程

在使用对象编程之前先要了解什么是对象。

对象是指对数据和操作的抽象封装。

优点：

高内聚， 使用方便

缺点：

相关的操作函数是有状态的（也就是函数编程里常说的副作用， 操作系统开发里的不可重入函数），

 不同时间点执行该函数，有可能会返回不同的结果）， 不方便并行处理

C语言要实现一个对象，关键是解决数据和操作的封装。

1> 数据的封装主要是通过结构体来实现， 操作的封装则是通过函数指针来实现。

2> 数据隐藏， 主要是通过万能的void* 指针来实现。

对象的通用操作主要有以下3个

1> 创建， 对应new函数

2> 销毁， 对应delete函数

3> 复制， 对应clone函数

C语言并不支持 字符串转变量功能， RTTI需要自己加type属性，并实现相应的工厂类。

以FFMPEG的URLProtocol类为例：

typedef struct URLProtocol {
    const char *name;
    int     (*url_open)( URLContext *h, const char *url, int flags);
    
    /**
     * Read data from the protocol.
     * If data is immediately available (even less than size), EOF is
     * reached or an error occurs (including EINTR), return immediately.
     * Otherwise:
     * In non-blocking mode, return AVERROR(EAGAIN) immediately.
     * In blocking mode, wait for data/EOF/error with a short timeout (0.1s),
     * and return AVERROR(EAGAIN) on timeout.
     * Checking interrupt_callback, looping on EINTR and EAGAIN and until
     * enough data has been read is left to the calling function; see
     * retry_transfer_wrapper in avio.c.
     */
    int     (*url_read)( URLContext *h, unsigned char *buf, int size);
    int     (*url_write)(URLContext *h, const unsigned char *buf, int size);
    int64_t (*url_seek)( URLContext *h, int64_t pos, int whence);
    int     (*url_close)(URLContext *h);
    ...
    int priv_data_size;
    const AVClass *priv_data_class;
    int flags;
    int (*url_check)(URLContext *h, int mask);
} URLProtocol;

上面的url_open等便对应一系列操作接口。

接下来看如何构建对象实例

URLProtocol ff_tcp_protocol = {
    .name                = "tcp",
    .url_open            = tcp_open,
    .url_read            = tcp_read,
    .url_write           = tcp_write,
    .url_close           = tcp_close,
    .url_get_file_handle = tcp_get_file_handle,
    .url_shutdown        = tcp_shutdown,
    .priv_data_size      = sizeof(TCPContext),
    .priv_data_class     = &tcp_context_class,
    .flags               = URL_PROTOCOL_FLAG_NETWORK,
};

这里的Tcp便是抽象URLProtocol的一个具体实例。

操作函数的实现如下：

int tcp_open(URLContext *h, const char *uri, int flags)
{

}

需要注意的是，由于URLContext 里面封装了URLProtocol指针，我们并没有加URLProtocol* this指针。

与C++、Java等语法层面支持类语言不同，我们需要稍微做一些编译器做的事情，自己手动将操作与数据绑定。

如果觉得自己加this指针很麻烦， 可以用C语言提供的宏，或Perl、Python等脚本语言做自动代码生成，来提高效率。