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Cの構造継承

Cの構造を継承できますか?はいの場合、どのように?

60
jimit

最も近いものは、かなり一般的なイディオムです。

typedef struct
{
    // base members

} Base;

typedef struct
{
    Base base;

    // derived members

} Derived;

DerivedBaseのコピーで始まるため、これを行うことができます。

Base *b = (Base *)d;

ここで、dDerivedのインスタンスです。したがって、それらは一種の多態性です。しかし、仮想メソッドを持つことは別の課題です-それを行うには、Baseを最初の引数として受け入れる関数への関数ポインターを含むBaseのvtableポインターに相当するものが必要です( this)と命名できます。

その時点で、C++を使用することもできます!

69

C++とは異なり、Cには明示的な継承の概念はありません。ただし、構造を別の構造で再利用できます。

typedef struct {
    char name[NAMESIZE];
    char sex;
} Person;

typedef struct {
    Person person;
    char job[JOBSIZE];
} Employee;

typedef struct {
    Person person;
    char booktitle[TITLESIZE];
} LiteraryCharacter;
42
anon

Cでのタイプセーフな継承 という考え方が好きで、それを使用しました。

例えば:

struct Animal
{
    int weight;
};

struct Felidae
{
    union {
      struct Animal animal;
    } base;
    int furLength;
};

struct Leopard
{
    union {
      struct Animal animal;
      struct Felidae felidae;
    } base;

    int dotCounter;
};

使用法:

struct Leopard leopard;
leopard.base.animal.weight = 44;
leopard.base.felidae.furLength = 2;
leopard.dotCounter = 99;
34
Martin

いくつかのgccマジック(MicrosoftのCコンパイラで動作すると仮定します)を使用する場合は、次のようなことができます。


struct A
{
   int member1;
};

struct B
{
   struct A;
   int member2;
}

Gccでは、これを-fms-extensionsでコンパイルできます(Microsoftコンパイラーのように、名前のない構造体メンバーを許可します)。これは、構造体Bインスタンスのmemeber1にアクセスできることを除いて、Daniel Earwickerが提供するソリューションに似ています。つまり、B.A.member1の代わりにB.member1。

これはおそらく最も移植性の高いアプローチではなく、C++コンパイラを使用する場合は機能しません(異なる言語セマンティクスは、構造化Aをインスタンス化する代わりに再宣言/定義することを意味します)。

しかし、もしあなたがgcc/Cの土地に住んでいるのなら、それは機能し、あなたが望むことを正確に行います。

9
Matt

コンパイラが匿名の構造体をサポートしている場合、これを行うことができます。

typedef struct Base
{
    // base members
} Base_t;

typedef struct
{
   struct Base;  //anonymous struct

   // derived members

} Derived_t;

この方法では、ベースstuctメンバーに直接アクセスできます。

8
user836773

上記のことができます

typedef struct
{
    // base members

} Base;

typedef struct
{
    Base base;

    // derived members

} Derived;

ただし、ポインターのキャストを回避する場合は、unionおよびBaseDerivedへのポインターを使用できます。

4
MighMoS

Anon(および他の人の類似)の答えに対するわずかなバリエーション。 1レベルの深い継承の場合、次のことができます。

#define BASEFIELDS              \
    char name[NAMESIZE];        \
    char sex

typedef struct {
    BASEFIELDS;
} Person;

typedef struct {
    BASEFIELDS;
    char job[JOBSIZE];
} Employee;

typedef struct {
    BASEFIELDS;
    Employee *subordinate;
} Manager;

この方法で、Personへのポインターを受け入れる関数は、他の回答と同じように、従業員またはマネージャーへのポインター(キャスト付き)を受け入れますが、この場合、初期化も自然になります。

Employee e = {
    .name = "...";
    ...
};

# as in anon's answer
Employee e = {
    .person.name = "...";
    ...
};

私はこれがいくつかの人気のあるプロジェクトがそれを行う方法だと信じています(例えばlibuv)

更新:また、構造体と共用体を使用したlibsdlイベントの実装には、類似した(しかし同じではない)概念の良い例がいくつかあります。

3
Alex

これは-fms-extensionsを使用してコンパイルできます

図の画像

main.c

#include "AbstractProduct.h"
#include "Book.h"
#include "Product.h"
#include "TravelGuide.h"

/***********************/

int main() {

    Product p = Product_new();  
    p.set_id(&p, 2);
    p.set_name(&p, "name2");
    p.set_description(&p, "description2");
    p.set_price(&p, 2000);  
    p.display(&p);

    TravelGuide tg = TravelGuide_new(); 
    tg.set_id(&tg, 1);
    tg.set_name(&tg, "name1");
    tg.set_description(&tg, "description1");        
    tg.set_price(&tg, 1000);
    tg.set_isbn(&tg, "isbn1");
    tg.set_author(&tg, "author1");
    tg.set_title(&tg, "title1");
    tg.set_country(&tg, "country1");
    tg.display(&tg);

}

AbstractProduct.c

#include "AbstractProduct.h"

/*-------------------------------*/

static void set_id(AbstractProduct *this, int id) {
    this->id = id;
}

/*-------------------------------*/

static void set_name(AbstractProduct *this, char *name) {
    strcpy(this->name, name);
}

/*-------------------------------*/

static void set_description(AbstractProduct *this, char *description) {
    strcpy(this->description, description);
}

/*-------------------------------*/

static int get_id(AbstractProduct *this) {
    return this->id;    
}

/*-------------------------------*/

static char *get_name(AbstractProduct *this) {
    return this->name;  
}

/*-------------------------------*/

static char *get_description(AbstractProduct *this) {
    return this->description;   
}

/*-------------------------------*/

static void display(AbstractProduct *this) {

    printf("-AbstractProduct- \n"); 
    printf("id: %d\n", this->get_id(this)); 
    printf("name: %s\n", this->get_name(this)); 
    printf("description: %s\n", this->get_description(this));   
    printf("\n");
}

/*-------------------------------*/

void AbstractProduct_init(AbstractProduct *obj) {

    obj->set_id = set_id;
    obj->set_name = set_name;
    obj->set_description = set_description; 
    obj->get_id = get_id;
    obj->get_name = get_name;
    obj->get_description = get_description;
    obj->display = display;

}

/*-------------------------------*/

AbstractProduct AbstractProduct_new() {

    AbstractProduct aux;
    AbstractProduct_init(&aux);
    return aux;
}

AbstractProduct.h

#ifndef AbstractProduct_H
#define AbstractProduct_H

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

/***********************/

typedef struct AbstractProduct{

    int id;
    char name[1000];
    char description[1000];

    void (*set_id)();
    void (*set_name)();
    void (*set_description)();  
    int (*get_id)();    
    char *(*get_name)();    
    char *(*get_description)(); 
    void (*display)();  

} AbstractProduct;

AbstractProduct AbstractProduct_new();
void AbstractProduct_init(AbstractProduct *obj);

#endif

Book.c

#include "Book.h"

/*-------------------------------*/

static void set_isbn(Book *this, char *isbn) {
    strcpy(this->isbn, isbn);
}

/*-------------------------------*/

static void set_author(Book *this, char *author) {
    strcpy(this->author, author);
}

/*-------------------------------*/

static void set_title(Book *this, char *title) {
    strcpy(this->title, title);
}

/*-------------------------------*/

static char *get_isbn(Book *this) {
    return this->isbn;  
}

/*-------------------------------*/

static char *get_author(Book *this) {
    return this->author;    
}

/*-------------------------------*/

static char *get_title(Book *this) {
    return this->title; 
}

/*-------------------------------*/

static void display(Book *this) {

    Product p = Product_new();
    p.display(this);    

    printf("-Book- \n");
    printf("isbn: %s\n", this->get_isbn(this)); 
    printf("author: %s\n", this->get_author(this)); 
    printf("title: %s\n", this->get_title(this));   
    printf("\n");
}

/*-------------------------------*/

void Book_init(Book *obj) {

    Product_init((Product*)obj);

    obj->set_isbn = set_isbn;
    obj->set_author = set_author;
    obj->set_title = set_title; 
    obj->get_isbn = get_isbn;
    obj->get_author = get_author;
    obj->get_title = get_title; 
    obj->display = display;
}
/*-------------------------------*/

Book Book_new() {

    Book aux;   
    Book_init(&aux);
    return aux;
}

Book.h

#ifndef Book_H
#define Book_H

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

#include "Product.h"

/***********************/

typedef struct Book{

    Product;
    char isbn[1000];
    char author[1000];
    char title[1000];

    void (*set_isbn)();
    void (*set_author)();
    void (*set_title)();    

    char *(*get_isbn)();
    char *(*get_author)();
    char *(*get_title)();   
    // void (*display)();   


} Book;

Book Book_new();
void Book_init(Book *obj);

#endif

Product.c

#include "Product.h"

/*-------------------------------*/

static void set_price(Product *this, double price) {
    this->price = price;
}

/*-------------------------------*/

static double get_price(Product *this) {
    return this->price; 
}

/*-------------------------------*/

static void display(Product *this) {

    AbstractProduct p = AbstractProduct_new();
    p.display(this);    

    printf("-Product- \n"); 
    printf("price: %f\n", this->get_price(this));   
    printf("\n");
}

/*-------------------------------*/

void Product_init(Product *obj) {

    AbstractProduct_init((AbstractProduct*)obj);

    obj->set_price = set_price;
    obj->get_price = get_price; 
    obj->display = display;

}

/*-------------------------------*/

Product Product_new() {

    Product aux;    
    Product_init(&aux);
    return aux;
}

Product.h

#ifndef Product_H
#define Product_H

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

/***********************/

typedef struct Product{

    AbstractProduct;
    double price;

    void (*set_price)();
    double (*get_price)();  
    // void (*display)();   

} Product;

Product Product_new();
void Product_init(Product *obj);

#endif

TravelGuide.c

#include "TravelGuide.h"

/*-------------------------------*/

static void set_country(TravelGuide *this, char *country) {
    strcpy(this->country, country);
}

/*-------------------------------*/

static char *get_country(TravelGuide *this) {
    return this->country;   
}

/*-------------------------------*/

static void display(TravelGuide *this) {

    Book b = Book_new();
    b.display(this);

    printf("-TravelGuide- \n"); 
    printf("country: %s\n", this->get_country(this));   
    printf("\n");
}

/*-------------------------------*/

void TravelGuide_init(TravelGuide *obj) {

    Book_init((Book*)obj);
    obj->set_country = set_country;
    obj->get_country = get_country;
    obj->f = obj->display;
    obj->display = display;

}

/*-------------------------------*/

TravelGuide TravelGuide_new() {

    TravelGuide aux;
    TravelGuide_init(&aux);
    return aux;
}

TravelGuide.h

#ifndef TravelGuide_H
#define TravelGuide_H

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

#include "Book.h"

/***********************/

typedef struct TravelGuide{

    Book;
    char country[1000];
    void (*f)();

    void (*set_country)();
    char *(*get_country)();
    // void *(*display)();

} TravelGuide;

TravelGuide TravelGuide_new();
void TravelGuide_init(TravelGuide *obj);

#endif

Makefile

.PHONY: clean
define ANNOUNCE_BODY

    ***********************************************
    ************          start make **************
    ***********************************************
endef

all:
    $(info $(ANNOUNCE_BODY))    

    clear;
    if [ -f binary/main ]; then rm binary/main; fi;

# compiler 

    gcc $(INC) -c -fms-extensions main.c -o binary/main.o
    gcc $(INC) -c -fms-extensions AbstractProduct.c -o binary/AbstractProduct.o
    gcc $(INC) -c -fms-extensions Product.c -o binary/Product.o
    gcc $(INC) -c -fms-extensions Book.c -o binary/Book.o
    gcc $(INC) -c -fms-extensions TravelGuide.c -o binary/TravelGuide.o

# linker    

    gcc binary/main.o \
        binary/AbstractProduct.o \
        binary/Product.o \
        binary/Book.o \
        binary/TravelGuide.o \
        -o \
        binary/main
3
MoaLaiSkirulais