面向?qū)ο蟮腃
面向?qū)ο蟮恼Z言更接近人的思維方式，而且在很大程度上降低了代碼的復(fù)雜性，同時提高了代碼的可讀性和可維護(hù)性，傳統(tǒng)的C代碼同樣可以設(shè)計出比較易讀，易維護(hù)，復(fù)雜度較低的優(yōu)美代碼，本文將通過一個實際的例子來說明這一點。
基礎(chǔ)知識
結(jié)構(gòu)體
除了提供基本數(shù)據(jù)類型外，C語言還提供給用戶自己定制數(shù)據(jù)類型的能力，那就是結(jié)構(gòu)體，在C語言中，你可以用結(jié)構(gòu)體來表示任何實體。結(jié)構(gòu)體正是面向?qū)ο笳Z言中的類的概念的雛形，比如：
typedefstruct{floatx;floaty;}Point;
定義了一個平面坐標(biāo)系中的一個點，點中有兩個域，x坐標(biāo)和y坐標(biāo)。
結(jié)構(gòu)體中的域稱為結(jié)構(gòu)體的成員。結(jié)構(gòu)體中的數(shù)據(jù)類型可以是簡單數(shù)據(jù)類型，也可以是其他的結(jié)構(gòu)體，甚至結(jié)構(gòu)體本身還可以嵌套，比如，一個標(biāo)準(zhǔn)的鏈表結(jié)構(gòu)可以進(jìn)行如下定義：
typedefstructnode{void*data;//數(shù)據(jù)指針intdataLength;//數(shù)據(jù)長度structnode*next;//指向下一個節(jié)點}Node;
可以看到，結(jié)構(gòu)體node中的next指針的類型又是node類型。
函數(shù)指針
指針是C語言的靈魂，是C比其他語言更靈活，更強(qiáng)大的地方。所以學(xué)習(xí)C語言必須很好的掌握指針。函數(shù)指針，即指向函數(shù)在內(nèi)存映射中的首地址的指針，通過函數(shù)指針，可以將函數(shù)作為參數(shù)傳遞給另一個函數(shù)，并在適當(dāng)?shù)臅r候調(diào)用，從而實現(xiàn)異步通信等功能。
比如， UNIX/Linux系統(tǒng)中的信號注冊函數(shù)，其原型如下：
void(*signal(intsigno,void(*func)(int)))(int)
使用的時候，需要自己在外部定義一個信號處理函數(shù)(signal handler), 然后使用signal(sigNo, handler)將處理程序注冊在進(jìn)程上，當(dāng)信號發(fā)生時，進(jìn)程就可以回調(diào)信號處理函數(shù)。
將函數(shù)指針作為結(jié)構(gòu)體的成員
正如前面提到的，結(jié)構(gòu)體的成員可以是簡單的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，也可以是其他的結(jié)構(gòu)體，當(dāng)然，也可以是指針。當(dāng)將函數(shù)指針作為結(jié)構(gòu)體的成員，并且這些函數(shù)只用來操作本結(jié)構(gòu)體中的數(shù)據(jù)時，就可以形成一個獨立的實體，這個實體中既有數(shù)據(jù)，也有對數(shù)據(jù)的操作，這樣自然就可以引出類(class)的概念。
面向?qū)ο笳Z言的特性
一般而言，繼承，封裝和多態(tài)被認(rèn)為是面向?qū)ο笳Z言所必須支持的三種特征，也正是通過這三種特征才可以體現(xiàn)出面向?qū)ο笤谀男┓矫鎯?yōu)于面向過程。
由于語言開發(fā)商的宣傳或其他的各種原因，使的表面上面向?qū)ο蟮乃枷胍ㄟ^語言為載體而得以實現(xiàn)，然而實際上，面向?qū)ο笫且环N軟件設(shè)計思想，完全是可以與具體實現(xiàn)無關(guān)的。
雖然如此，但是不可否認(rèn)，這些所謂的純面向?qū)ο蟮恼Z言，在其代碼的可讀性以及與人的自然思維的匹配方面，比面向過程的語言要好的多。
語言層次的面向?qū)ο?/strong>
我們一般要描述一個對象，一般需要描述這個對象的一些屬性，比如盒(box)是一個實體，它有6個面，有顏色，重量，是否為空等屬性，并且可以放東西進(jìn)去，可以取東西出來。
在面向?qū)ο蟮恼Z言中，通常將這樣的對象抽象成一個類(class):
classBox{clolrcolor;intweight;booleanempty;put(something);somethingget();}
對盒子進(jìn)行操作時，可以做一下動作：
Box.put(cake);Box.get();//取到某個東西，從盒子中。
而面向過程的語言中，通常是將實體傳遞給一個貫穿全局的函數(shù)來進(jìn)行的，同樣以Box為例，對Box進(jìn)行操作時，往往是這樣：
Put(Box,cake);//將一個蛋糕放到盒子中Get(Box);//從盒子中取出某個東西來
而顯然，第一種代碼形式更符合常理，所以面向?qū)ο蟮恼Z言大都提供這種語言層面的細(xì)節(jié)的支持，使得代碼的可讀性，可理解性大大增加。
C語言，作為一個靈活而簡單的語言，我們完全可以通過C提供的簡單機(jī)制，實現(xiàn)這樣的比較優(yōu)美的代碼形式。
C語言的面對對象
如前所說，面向?qū)ο笫且环N軟件設(shè)計的思想，是語言無關(guān)的。在本節(jié)中，我舉一個鏈表(list)的例子來說明如何在C語言中的設(shè)計出有面向?qū)ο箫L(fēng)格的代碼。
定義接口
接口是面向?qū)ο笳Z言中的一個比較重要的概念，接口只對外部承諾實現(xiàn)該接口的實體可以完成什么樣的功能，但是不暴露實現(xiàn)的方式。這樣的好處是，實現(xiàn)者可以在不接觸接口使用者的代碼的情況下，對實現(xiàn)進(jìn)行調(diào)整。
我們來看看鏈表的接口定義：
清單 1.鏈表的接口定義
#ifndef_ILIST_H#define_ILIST_H//定義鏈表中的節(jié)點結(jié)構(gòu)typedefstructnode{void*data;structnode*next;}Node;//定義鏈表結(jié)構(gòu)typedefstructlist{structlist*_this;Node*head;intsize;void(*insert)(void*node);//函數(shù)指針void(*drop)(void*node);void(*clear)();int(*getSize)();void*(*get)(intindex);void(*print)();}List;voidinsert(void*node);voiddrop(void*node);voidclear();intgetSize();void*get(intindex);voidprint();#endif/*_ILIST_H*/
IList接口中，可以清晰的看到，對于一個list實體(也就是對象)來說，可以在其上進(jìn)行insert、drop、clear、getSize、get(index)以及print等操作。
接口的實現(xiàn)
清單 2.構(gòu)造方法
Node*node=NULL;List*list=NULL;voidinsert(void*node);voiddrop(void*node);voidclear();intgetSize();voidprint();void*get(intindex);List*ListConstruction(){list=(List*)malloc(sizeof(List));node=(Node*)malloc(sizeof(Node));list->head=node;list->insert=insert;//將insert函數(shù)實現(xiàn)注冊在list實體上list->drop=drop;list->clear=clear;list->size=0;list->getSize=getSize;list->get=get;list->print=print;list->_this=list;//用_this指針將list本身保存起來return(List*)list;}
需要注意的是此處的_this指針，_this指針可以保證外部對list的操作映射到對_this的操作上，從而使得代碼得到簡化。
清單 3.插入及刪除
//將一個node插入到一個list對象上voidinsert(void*node){Node*current=(Node*)malloc(sizeof(Node));current->data=node;current->next=list->_this->head->next;list->_this->head->next=current;(list->_this->size)++;}//刪除一個指定的節(jié)點nodevoiddrop(void*node){Node*t=list->_this->head;Node*d=NULL;inti=0;for(i;i
其他的實現(xiàn)代碼可以參看下載部分，這里限于篇幅就不再意義列舉出來。
測試
測試代碼
好了，前面做的一切工作都是為了保證我們的暴露給使用者的API可以盡量的簡潔優(yōu)美，現(xiàn)在到測試的時候了。
清單 4.測試代碼
intmain(intargc,char**argv){List*list=(List*)ListConstruction();//構(gòu)造一個新的鏈表//插入一些值做測試list->insert("Apple");list->insert("Borland");list->insert("Cisco");list->insert("Dell");list->insert("Electrolux");list->insert("FireFox");list->insert("Google");list->print();//打印整個列表printf("listsize=%dn",list->getSize());Nodenode;node.data="Electrolux";node.next=NULL;list->drop(&node);//刪除一個節(jié)點node.data="Cisco";node.next=NULL;list->drop(&node);//刪除另一個節(jié)點list->print();//再次打印printf("listsize=%dn",list->getSize());list->clear();//清空列表return0;}
圖 1.運(yùn)行結(jié)果
結(jié)束語
C語言所誕生的UNIX平臺提倡這樣一種設(shè)計哲學(xué)：盡量進(jìn)行簡單的設(shè)計，讓使用者如同搭積木一樣的將這些簡單的工具連接成強(qiáng)大的，完整的應(yīng)用。
應(yīng)該說，C比較好的繼承了這一點，C語言非常簡潔，非常強(qiáng)大，而由于C語言誕生的比較早，當(dāng)時的面向?qū)ο蟮乃枷脒€不成熟，所以出現(xiàn)了大量的過程式的C應(yīng)用，從而給人們一種C語言是面向過程的語言的錯覺，其實C只是提供了一些簡單，強(qiáng)大而通用的能力，至于你想將其搭成什么樣的積木，則全靠你自己了。