OOP in C - Virtual Function (Chinese Version)

OOP in C Virtual Function elpam.tw@gmail.com elpam@Taiwan, Taipei, 2008

LICENSE ● 本投影片授權方式為： – 姓名標示─非商業性─相同方式分享 3.0 台灣版 – http://creativecommons.org/licenses/byncsa/3.0/tw/ ● 所有的範例程式皆為 Public Domain elpam.tw@gmail.com

About This Slides ● All example was build by – GCC4.1.3 – GLIB1.2.10 – GMAKE3.81 elpam.tw@gmail.com

請先覆習一下 Function Pointer 的使用方式 elpam.tw@gmail.com

Function Pointer /* 21.c */ typedef void (*FP) ( void ); void hello() { printf("hello "); } int main() { void world() { printf("worldn"); } #> ./21 FP fp = hello; hello world fp(); #> fp = world; fp(); }; elpam.tw@gmail.com

Function Pointer (cont') /* 22.c */ ● 也可以當參數使用 typedef void (*FP) ( void ); #define ERROR 1 void error_test( FP callback ) { if( ERROR ){ callback(); } } #> ./22 int main() error happened { #> void error() { printf("error happenedn"); } error_test( error ); }; elpam.tw@gmail.com

Function Pointer & Structure /* 23.c */ typedef void (*FP) ( void* ); ● 以 Function Pointer struct A{ int a; int b; 的方式實作 Member FP method; }; Function void a_real_method( void* p) { struct A* this = p; printf("%d,%dn",this>a,this>b); } int main() { #> ./23 struct A a; 1,2 a.a = 1; a.b = 2; #> a.method = a_real_method; a.method ( &a ); }; elpam.tw@gmail.com

Using Previous Slide to Implement Inherit 24.c ● 方便閱讀，加上一點 ' 命名規則 ' – 其實是龜毛的 Rule ● PREFIX_init – 該物件的建構子 (Constructor) ● PREFIX_method – 該物件的成員函式 (member function) elpam.tw@gmail.com

Member Function's Inherit (1) struct A { void A_real_method_a( void* p) { int a; struct A* this = p; FP method_a; printf("this is method_a %dn",this>a); }; } struct B { void B_real_method_b( void* p) { struct A parent; struct B* this = p; int b; printf("this is method_b %dn",this>b); FP method_b; } }; int main() { void a_init( struct A* a) { struct B b; a > a = 1; a_init( &b ); a > method_a = A_real_method_a; b_init( &b ); } void b_init( struct B* b) { struct A* ap = &b; b > b = 2; b > method_b = B_real_method_b; ap > method_a( ap ); } b . method_b( &b ); }; elpam.tw@gmail.com

Member Function's Inherit (2) /* 24.c */ int main() ● Child 如果希望執行 ( 存取 ) { struct B b; Parent 的函式 ( 變數 ) ，需要 a_init( &b ); 先 Cast 成 Parent 再執行 ( 存 b_init( &b ); 取) struct A* ap = &b; ap > method_a( ap ); b . method_b( &b ); }; #> ./24 this is method_a 1 this is method_b 2 #> elpam.tw@gmail.com

結論 ● 我們可以實作 class_init() 時將 class 內的 member value and member function 都設定好 – 也就是 ''Constructor'' ● 自已實作 C 不提供的 Member Function!! elpam.tw@gmail.com

Implement Virtual Function 25.c ● Child 的 init 可以將 Parent 的 Member Function 做改寫的動作，以達到 Virtual Function 的效果 – 下一頁粉紅色的那一行 elpam.tw@gmail.com

Virtual Function (1) void A_real_method_a( void* p) { struct A* this = p; printf("this is %s %dn" ,__FUNCTION__,this>a); void A_init( struct A* a) } { void B_real_method_a( void* p) a > a = 1; { a > method_a = A_real_method_a; struct B* this = p; } printf("this is %s %dn" ,__FUNCTION__,this>b); } void B_init( struct B* b) void B_real_method_b( void* p) { { struct A* a = b; struct B* this = p; b > b = 2; printf("this is %s %dn" a > method_a = B_real_method_a; ,__FUNCTION__,this>b); b > method_b = B_real_method_b; } } elpam.tw@gmail.com

Virtual Function (2) ● A_init 一定要比 B_init 先執行 – Parent 的 Constructor 需要先執行 /* 25.c */ int main() { struct B b; #> ./25 A_init( &b ); this is A_real_method_a 1 this is B_real_method_a 2 struct A* ap = &b; this is B_real_method_b 2 ap > method_a( ap ); #> B_init( &b ); ap > method_a( ap ); b . method_b( &b ); }; elpam.tw@gmail.com

Constructor's Wrapper 26.c elpam.tw@gmail.com

Constructor in C (1) ● we use PREFIX_new to replace malloc – 所有的物件都以 PREFIX_NEW 產生，以確保 Constructor 被正確的執行 struct A{ struct A* A_new() int a; { int b; struct A* ret = malloc( sizeof(A) ); }; ret > a = 0; ret > b = 1; return ret; } elpam.tw@gmail.com

Constructor in C (2) ● 以前面的例子 /* 26.c */ /* 26.c */ int main() struct B* B_new() { { struct B* pb = B_new(); struct B* pb = malloc( sizeof(B) ); struct A* pa = pb; ((struct A*)pb) > method_a( pb ); A_init( pa ); pb > method_b( pb ); B_init( pb ); return pb; }; } elpam.tw@gmail.com

Constructor in C (3) ● 繼承關係越復雜時， PREFIX_new 很難去維護 – 請試想三層繼承時，開發者希望在第一及第二層之間再加上一層物件 ● 所以我們需要更有效率的方式來撰寫 Constructor – GObject 提供了一個有效率的方式 elpam.tw@gmail.com

Conclusion ● 以上的 Tips 提供了一種方式來撰寫 Object Oriented 的程式 – 可自行練習 :) ● 相較於 C++ 的繼承，此種方式所撰寫出來的物件為靜態形別，所有的 Offset 都是 Compiler Time 已決定好的，所以不會有繼承濫用的問題 – 執行效率 ● 但是如果不正確的使用，依舊會造成程式碼難以閱讀，也容易產生 BUG elpam.tw@gmail.com

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OOP in C - Virtual Function (Chinese Version)

by Kai-Feng Chou on Nov 23, 2009

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