如何在C结构中使用函数指针？

Question

我想了解更多关于使用C中的结构函数指针的方式来模仿面向对象编程,但在我的搜索,我找到这样的问题这个地方简单的答案是,将如何使用函数指针没有描述工作.

我最好的猜测是这样的

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

struct my_struct
{
    int data;
    struct my_struct* (*set_data) (int);
};

struct my_struct* my_struct_set_data(struct my_struct* m, int new_data)
{
    m->data = new_data;
    return m;
}

struct my_struct* my_struct_create() {
    struct my_struct* result = malloc((sizeof(struct my_struct)));
    result->data = 0;
    result->set_data = my_struct_set_data;
    return result;
}

int main(int argc, const char* argv[])
{
    struct my_struct* thing = my_struct_create();
    thing->set_data(1);
    printf("%d\n", thing->data);
    free(thing);
    return 0;
}

但这给了我编译器警告warning: assignment from incompatible pointer type,显然我做错了.有人可以提供一个小但完整的例子,说明如何正确使用C结构中的函数指针？

我用C语言教的课程甚至没有提到这些.这让我想知道这些是否真的被C程序员使用.在C结构中使用函数指针有哪些优缺点？

Answer 1

Andy Stow Away给出的答案修复了我的编译器警告,但没有回答我的第二个问题.eddieantonio和Niklas R给出的答案的评论回答了我的第二个问题,但是没有修复我的编译器警告.所以我把它们汇集成一个答案.

C不是面向对象的,并且试图在C中模拟面向对象的设计通常会导致糟糕的风格.复制方法调用结构,以便可以使用指向结构的指针调用它们,就像我在我的示例中所做的那样也不例外.(坦率地说,它违反了DRY.)结构中的函数指针对多态性更有用.例如,如果我有一个结构向量来表示线性元素序列的通用容器,那么存储一个compare_func成员可能是有用的,该成员是一个函数指针,允许对向量进行排序和搜索.向量的每个实例都可以使用不同的比较函数.但是,对于在结构本身上运行的函数的情况,具有在结构中不重复的单个单独函数是更好的样式.

这使得正确答案更加复杂.如何使我上面的例子编译是正确的？是如何重新格式化我上面的例子,以便它具有良好的风格？或者它是一个使用函数指针的结构的例子,就像C程序员那样做？在提出我的问题时,我没想到答案是我的问题是错的.为了完整起见,我将提供问题的每个答案的示例.

修复编译器警告

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

struct my_struct
{
    int data;
    struct my_struct* (*set_data) (struct my_struct*, int);
};

struct my_struct* my_struct_set_data(struct my_struct* m, int new_data)
{
    m->data = new_data;
    return m;
}

struct my_struct* my_struct_create()
{
    struct my_struct* result = malloc((sizeof(struct my_struct)));
    result->data = 0;
    result->set_data = my_struct_set_data;
    return result;
}

int main(int argc, const char* argv[])
{
    struct my_struct* thing = my_struct_create();
    thing->set_data(thing, 1);
    printf("%d\n", thing->data);
    free(thing);
    return 0;
}

重新格式化样式

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

struct my_struct
{
    int data;
};

void my_struct_set_data(struct my_struct* m, int new_data)
{
    m->data = new_data;
}

struct my_struct* my_struct_create()
{
    struct my_struct* result = malloc((sizeof(struct my_struct)));
    result->data = 0;
    return result;
}

int main(int argc, const char* argv[])
{
    struct my_struct* thing = my_struct_create();
    my_struct_set_data(thing, 1);
    printf("%d\n", thing->data);
    free(thing);
    return 0;
}

演示在结构中使用函数指针

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

struct my_struct
{
    void* data;
    int (*compare_func)(const void*, const void*);
};

int my_struct_compare_to_data(struct my_struct* m, const void* comparable)
{
    return m->compare_func(m->data, comparable);
}

struct my_struct* my_struct_create(void* initial_data,
        int (*compare_func)(const void*, const void*))
{
    struct my_struct* result = malloc((sizeof(struct my_struct)));
    result->data = initial_data;
    result->compare_func = compare_func;
    return result;
}

int int_compare(const void* a_pointer, const void* b_pointer)
{
    return *(int*)a_pointer - *(int*) b_pointer;
}

int string_compare(const void* a_pointer, const void* b_pointer)
{
    return strcmp(*(char**)a_pointer, *(char**)b_pointer);
}

int main(int argc, const char* argv[])
{
    int int_data = 42;
    struct my_struct* int_comparator =
            my_struct_create(&int_data, int_compare);

    char* string_data = "Hello world";
    struct my_struct* string_comparator =
             my_struct_create(&string_data, string_compare);

    int int_comparable = 42;
    if (my_struct_compare_to_data(int_comparator, &int_comparable) == 0)
    {
        printf("The two ints are equal.\n");
    }

    char* string_comparable = "Goodbye world";
    if (my_struct_compare_to_data(string_comparator,
            &string_comparable) > 0)
    {
        printf("The first string comes after the second.\n");
    }

    free(int_comparator);
    free(string_comparator);

    return 0;
}

Answer 2

在结构定义中,将其更改为

struct my_struct
{
    int data;
    struct my_struct* (*set_data) (struct my_struct*,int);
};

现在使用main中的上述函数指针作为

thing->set_data(thing,1);