C语言也有封装,继承和多态你知道吗

C语言也有封装、继承和多态这些面向对象编程的概念，虽然没有C++和Java那样完整的面向对象编程体系，但是使用合适的编码技巧仍然可以实现这些特性。

封装

封装是指将数据和行为组合在一起，形成一个独立的、完整的、不可分割的整体，对外界隐藏对象的内部细节，只对外部暴露公共的接口，使得外部只能通过公共接口访问对象，从而保证对象的安全性、完整性和可靠性。

在C语言中，封装可以通过结构体（struct）来实现。将对象的属性（变量）和行为（函数）放在一个结构体中，定义一些操作这个结构体的函数，外部只能通过这些函数来访问对象，这个结构体就相当于一个类。

例如，下面是一个用结构体封装的简单的日期对象：

typedef struct {
    int year;
    int month;
    int day;
} Date;

Date* createDate(int year, int month, int day) {
    Date* date = malloc(sizeof(Date));
    date->year = year;
    date->month = month;
    date->day = day;
    return date;
}

void printDate(Date* date) {
    printf("%d年%d月%d日\n", date->year, date->month, date->day);
}

在这个例子中，Date结构体是对象的属性，createDate和printDate函数是对象的行为。外部只能通过createDate函数来创建对象，并通过printDate函数来访问对象，保证了对象的封装性和安全性。

继承

继承是一种机制，通过它子类可以继承父类的属性和行为，父类也可以作为子类的一部分被使用。

在C语言中，继承可以通过结构体嵌套来实现。子类结构体嵌套父类结构体，子类可以继承父类的属性，并在自己的结构体中新增或重载父类的函数，从而实现继承。

例如，下面是一个用结构体嵌套实现继承的例子：

typedef struct {
    int x;
} Base;

typedef struct {
    Base base;
    int y;
} Derived;

void printBase(Base* b) {
    printf("Base.x = %d\n", b->x);
}

void printDerived(Derived* d) {
    printf("Derived.x = %d, Derived.y = %d\n", d->base.x, d->y);
}

int main() {
    Derived d = {{1}, 2};
    printBase((Base*)&d);    // 父类指针指向子类对象
    printDerived(&d);
    return 0;
}

在这个例子中，Base结构体表示父类，Derived结构体嵌套Base结构体表示子类，Derived结构体新增了属性y并重载了printBase函数。在main函数中，我们通过父类指针指向子类对象，并调用printBase和printDerived函数输出结果。

多态

多态是指同一种类型的对象，在不同的情况下具有不同的行为，即“一种表现形式，多种实现方式”。

在C语言中，多态可以通过函数指针来实现。定义一个参数相同的函数指针，不同的函数对应不同的行为，通过调用不同的函数来实现多态。

例如，下面是一个用函数指针实现多态的例子：

typedef struct {
    void (*speak)(void);
} Animal;

void dogSpeak(void) {
    printf("dog bark!\n");
}

void catSpeak(void) {
    printf("cat meow!\n");
}

void speak(Animal* animal) {
    animal->speak();
}

int main() {
    Animal dog = {dogSpeak};
    Animal cat = {catSpeak};
    speak(&dog);
    speak(&cat);
    return 0;
}

在这个例子中，Animal结构体表示动物，speak函数指针表示动物的叫声行为，dogSpeak和catSpeak函数分别表示狗和猫的叫声行为。在main函数中，我们通过speak函数指针实现了多态，输出结果是“dog bark!”和“cat meow!”。