C中的数据抽象

Question

我对数据抽象的理解是隐藏用户的技术细节并仅显示必要的细节.因此,数据抽象是一种OOP功能.我的问题是:C是否也支持数据抽象？

如果是这样,为什么数据抽象是面向对象的编程语言特性而不是过程语言特性？

如果我的问题的答案是否定的,那么C中的结构,枚举呢？他们还隐藏了用户的详细信息.

Answer 1

在C语言中进行面向对象编程当然是可能的.请记住,例如,第一个C++编译器实际上是C++到C的转换器,Python VM是用C语言编写的.将所谓的OOP语言与其他语言区别开来的是更好的支持这些结构,例如在语法中.

提供抽象的一种常见方法是函数指针.查看下面Linux内核源代码中的结构(来自include/linux/virtio.h).

/**
 * virtio_driver - operations for a virtio I/O driver
 * @driver: underlying device driver (populate name and owner).
 * @id_table: the ids serviced by this driver.
 * @feature_table: an array of feature numbers supported by this driver.
 * @feature_table_size: number of entries in the feature table array.
 * @probe: the function to call when a device is found.  Returns 0 or -errno.
 * @remove: the function to call when a device is removed.
 * @config_changed: optional function to call when the device configuration
 *    changes; may be called in interrupt context.
 */
struct virtio_driver {
        struct device_driver driver;
        const struct virtio_device_id *id_table;
        const unsigned int *feature_table;
        unsigned int feature_table_size;
        int (*probe)(struct virtio_device *dev);
        void (*scan)(struct virtio_device *dev);
        void (*remove)(struct virtio_device *dev);
        void (*config_changed)(struct virtio_device *dev);
#ifdef CONFIG_PM
        int (*freeze)(struct virtio_device *dev);
        int (*restore)(struct virtio_device *dev);
#endif
};

probe,scan,remove诸如此类都是一个I/O驱动程序将自己所有的函数指针.然后,内核可以为任何I/O驱动程序调用这些函数,而无需了解有关该设备的任何信息.这是C中的抽象示例.请参阅此文章以阅读有关此特定示例的更多信息.

另一种形式的数据抽象是不透明的指针.在头文件中声明了不透明数据类型,但从不公开该定义.不知道类型定义的代码永远不能访问它的值,只使用它的指针.请参阅Wikipedia上的不透明数据类型和不透明指针.

您可能遇到的不透明数据类型的示例FILE来自stdio.h.所有操作系统都使用相同的接口,尽管FILE *指向的实际数据不同.您可以FILE *通过fopen一系列其他函数调用来调用和操作它,但您可能看不到它指向的数据.

要了解有关CI中面向对象编程的更多信息,请参阅ANSI-C中的免费在线书籍面向对象编程.看看这篇Dobbs博士的文章.相关问题:C中的面向对象,你能用C 编写面向对象的代码吗？.

Answer 2

在 C 中隐藏很容易，只需要强制转换即可。

OOP可能会完成，但我想说，有些功能并不是很容易获得（例如：继承），我想多态性甚至可能实现，但从未在家里尝试过！

本机 C++ 库的C接口很常见，例如：

void *obj_create(void); /* return obscure ptr */
int obj_method(void *obj, int somearg);
void obj_destroy(void *obj);

将私有标头与公共分布式标头分开，就是这样。

编辑

在AmigaOS中，有一个 C 基本 OOP 实现，已经运行了多年，至少仍然在AROS项目中使用，该实现称为BOOPSI，也是一些 GUI 小工具（小部件）的基础，但只能用于描述对象，这里有一个小介绍（在Amiga Rom 内核参考手册中展示了如何使用它向更多对象广播信号，这是 Qt 插槽/信号实现的先驱）。

过去几天我一直在研究Nim lang ，它生成 C 代码（添加一些运行时，可能被禁用）以与 gcc/clang/tinycc 等后端一起编译，并且它支持一些 OOP。