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C面向对象之透明指针的运用

编程日记 2024-03-11 06:30:00

不透明指针(opaque pointer)可以用来在C中实现封装。

什么是不透明指针(opaque pointer)

从字面意思来看，“不透明”意味着看不到内部，因此“不透明指针”即看不到内部定义的指针。这样说有些抽象，我们来看个例子：

#include <stdio.h>
typedef void   *opque_data;
typedef struct AAA *opque_stru;int main()
{opque_data data = 0;opque_stru stru = 0;printf("Hello, World! \n");return 0;
}

上面的程序可以build通过(也许你会觉得疑惑)，data和stru 指针所指的type(AAA)细节是什么，我们不得而知。我们可以自由的操纵这种指针，但无法解引用，即无法查看指针所指向结构的内部信息，只有接口的实现才有这种特权。

透明指针面向对象应用

void *型指针作为一种通用的指针，可以和其它任何类型的指针(函数指针除外)相互转化而不需要类型强制转换，但不能对它进行解引用及下标操作。

在.h文件中声明不包含任何实现细节的结构体，在.c中定义与数据结构的特定实现函数。用一个链表的代码（来自《深入理解C指针》）来说明透明指针的用法。

下面链表的代码中，link并没有与具体的data绑定，而是关联一个void *Data.

link.h

#ifndef LINK_H
#define LINK_Htypedef void* Data;  /* opaque pointer */typedef struct _linkedList LinkedList;
LinkedList* getLinkedListInstance();
void removeLinkedListInstance(LinkedList* list);
void addNode(LinkedList*, Data);
Data removeNode(LinkedList *);#endif

link.c

#include "link.h"
#include <stdlib.h>typedef struct _node{Data* data;   /*here use “Data data;” is also ok */struct _node* next;
} Node;struct _linkedList{Node* head;
};LinkedList* getLinkedListInstance(){LinkedList* list = (LinkedList*)malloc(sizeof(LinkedList));list->head = NULL;return list;
}void removeLinkedListInstance(LinkedList* list){Node *tmp = list->head;while(tmp != NULL){free(tmp->data); /* potential memeory leak, it denpeds on if any pointer inside real type of data */Node *current = tmp;tmp = tmp->next;free(current);}free(list);
}void addNode(LinkedList* list, Data data){Node *node = (Node *)malloc(sizeof(Node));node->data = data;if(list->head == NULL){list->head = node;node->next = NULL;}else{node->next = list->head;list->head = node;}  
}Data removeNode(LinkedList *list){if(list->head == NULL){return NULL;}else{Node* tmp = list->head;Data* data = tmp->data;list->head = list->head->next;free(tmp);   /* only free node, data is not free here */return data;  /* notes: data inside node returned, client need to free it,  */}
}

下面我们定义一个具体的node 数据类型Person.

person.h

#ifndef PERSON_H
#define PERSON_Htypedef struct _person{char* firstName;char* lastName;char* title;unsigned int age;
} Person;void initPerson(Person *personPtr, const char* firstNamePtr, const char* lastNamePtr, const char* titlePtr, unsigned int age);
void delePerson(Person *personPtr);
void dispPerson(Person *personPtr);#endif

person.c

#include "person.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>void initPerson(Person *personPtr, const char* firstNamePtr, const char* lastNamePtr, const char* titlePtr, unsigned int age)
{personPtr->firstName = (char *)malloc(strlen(firstNamePtr) + 1);strcpy(personPtr->firstName, firstNamePtr);personPtr->lastName = (char *)malloc(strlen(lastNamePtr) + 1);strcpy(personPtr->lastName, lastNamePtr);personPtr->title = (char *)malloc(strlen(titlePtr) + 1);strcpy(personPtr->title, titlePtr);personPtr->age = age;
}void delePerson(Person *personPtr)
{free(personPtr->firstName);free(personPtr->lastName);free(personPtr->title);
}void dispPerson(Person *personPtr)
{printf("%s info name: %s %s\t title: %s\tage: %d\n", personPtr->firstName, personPtr->firstName, personPtr->lastName, personPtr->title, personPtr->age);
}

main.c

#include "link.h"
#include "person.h"
#include <stdio.h>int main(int argc, char **argv)
{LinkedList *list = getLinkedListInstance();Person *person = (Person *)malloc(sizeof(Person));initPerson(person, "Ricky", "ZEK", "Acmen", 36);addNode(list, person);person = (Person *)malloc(sizeof(Person));initPerson(person, "John", "OPP", "Develop", 28);addNode(list, person);person = (Person *)malloc(sizeof(Person));initPerson(person, "Ami", "VIV", "pet", 2);addNode(list, person);person = removeNode(list);dispPerson(person);delePerson(person);free(person);person = removeNode(list);dispPerson(person);delePerson(person);free(person);removeLinkedListInstance(list); /*memory leak, you can think of it */return 0;
}

https://www.dkcj.cn/info/2982.html

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编程日记2024/03/10 15:30:00