如何用c实现c++的三大特性

如果你以精通 c/c++ 作为自己的技能标签，那么该如何回答这样一道深入底层的问题呢？如果毫无准备地面对这个问题，可能无法做出高分的回答。

这道题的意义并不在实现层面，因为我们的工作内容大概率不会是去开发一个语言，但是考虑并动手去做这个题则能帮助我们掌握c的高级用法并且深入理解c++的实现机理。

首先 c++的三大特性：封装  继承 多态

封装了什么？将属性和方法封装到一个class中，对应c的struct只是属性的结合，但是属性可以是指针啊，函数指针也是可以指向一个可以调用的方法的。

继承 c的struct是支持嵌套的，这里只考虑public继承，public继承模塑的是is-a的关系，从内存结构上来看，子类继承基类，相当于在子类中存储了一个基类对象，这个对象存储在子类数据的起始位置，这样才能保证在可以使用基类的地方都可以使用子类，也从内存层面说明继承是侵入的，在使用继承时应该多考虑一下： 组合优于继承

多态 可以实现指针数组来模拟c++的虚函数表，另外函数指针做函数参数，这要比多态还灵活。

简短总结一下：封装用函数指针实现  继承用结构体嵌套 多态可以自己写虚函数表，也可以函数指针做函数参数实现更灵活的多态。

下面代码我用c实现了一个template method模式 ，包含了这个问题中的所有

#include <stdio.h>
#include <string.h>
typedef void(*funcP)(void*);
typedef int*(*virTabPointer)[2];  //这是一个指针
typedef struct Animal
{
    //指向虚函数表的指针
    virTabPointer m_virPointer;
    //funcP m_funcPointer;
    char m_name[20];
}Animal;
typedef struct Tiger
{
    Animal m_base;
    int m_age;
}Tiger;
typedef struct Bull
{
    Animal m_base;
    char m_sex[6];
}Bull;
void SayName(void* this)
{
    Animal* thisA = (Animal*)(this);
    printf("我的名字是:%s\n", thisA->m_name);
}
void TigerEat(void* this)
{
    Animal* thisA = (Animal*)(this);
    printf("我的名字是:%s,", thisA->m_name);
    Tiger* thisTiger = (Tiger*)(this);
    printf("今年%d岁，我吃肉\n", thisTiger->m_age);
}
void BullEat(void* this)
{
    Animal* thisA = (Animal*)(this);
    printf("我的名字是:%s,", thisA->m_name);
    Bull* thisBull = (Bull*)(this);
    printf("我的性别是:%s,我吃草\n", thisBull->m_sex);
}
void TemplateFunc(Animal* obj)
{
    //do something
    int** tempIntPointer = (int**)(obj);
    virTabPointer tempVTab = (virTabPointer)(*tempIntPointer);
    funcP tempFuncAddress = (funcP)((*tempVTab)[1]);
    tempFuncAddress(obj);
 //do something
}
//指针的数组，数组中的所有元素都是指针，是个数组
//a、指针数组：是指一个数组里面装着指针，也即指针数组是一个数组；
//b、 数组指针，是个指针，这个指针指向数组
//定义的时候我不知道指针类型是什么，索性就定义成int* 了
int* animalVirTab[2] = {(int*)&SayName,NULL};

int* tigerVirTab[2] = { (int*)&SayName,(int*)&TigerEat };  //有几个虚函数元素长度就是几

int* bullVirTab[2] = {(int*)&SayName,(int*)&BullEat};  //有几个虚函数元素长度就是几

int main()
{
    Animal* basePointer = NULL;  //基类的指针
    Tiger tigerA;
    basePointer = (Animal*)&tigerA;
    strcpy_s(basePointer->m_name,20, "老虎");
    basePointer->m_virPointer = &tigerVirTab;
    tigerA.m_age = 5;
    TemplateFunc(basePointer);
    Bull bullA;
    basePointer = (Animal*)&bullA;
    strcpy_s(basePointer->m_name, 20,"牛");
    basePointer->m_virPointer = &bullVirTab;
    strcpy_s(bullA.m_sex,6, "男");
    TemplateFunc(basePointer);
    while (1);
    return 0;
}