如何把C++的源代碼改寫成C代碼

C++解釋器比C語言解釋器占用的存儲空間要大,想要在某些特定場合兼容C++代碼,同時為了節(jié)省有限的存儲空間,降低成本,也為了提高效率,將用C++語言寫的源程序用C語言改寫是很有必要的。

C++與C區(qū)別最大的就是C++中的類的概念和特性,將C++改為C的問題,就轉(zhuǎn)換成如何將類化去的問題。

方法有兩種:

  • 將C++中的面向?qū)ο筇卣魅サ簦热坷斫庠创a的邏輯,然后改寫;
  • 是在C中保留面向?qū)ο蟮牟糠痔卣?,用結(jié)構(gòu)體實現(xiàn)類的功能。

第一種方法,對于類的數(shù)目很少的情況還可以,如果類的數(shù)目比較多,全部理解源代碼,然后重寫就很耗時間,而且很容易出錯,更甚者,如果遇到大的項目想全部理解源代碼幾乎是不可能的。

下面對C++的一些特性,以及如何在c里實現(xiàn)或者替代,作一些初步的探討。

說明:

  • 函數(shù)Ixx為類xx的構(gòu)造函數(shù)的實現(xiàn)。

  • 原類的成員函數(shù)改為前綴為結(jié)構(gòu)體名+‘_’的函數(shù)。

  • 函數(shù)指針U為原類的析構(gòu)函數(shù)的聲明;

  • U+結(jié)構(gòu)體名稱為原類的析構(gòu)函數(shù)的實現(xiàn);

  • Fun-_+結(jié)構(gòu)體名為對該結(jié)構(gòu)體成員函數(shù)指針進行指向;

  • 以后遇到上述情況將不再說明。

一、類的成員函數(shù)和數(shù)據(jù)成員

由于struct沒有對成員的訪問權(quán)限進行控制,必須加入額外的機制進行訪問控制,這樣一來就使得程序復雜化了,所以只能放棄訪問權(quán)限的控制。

1)對于類的數(shù)據(jù)成員可以直接轉(zhuǎn)為C中結(jié)構(gòu)體的數(shù)據(jù)成員。

2)函數(shù)則需轉(zhuǎn)化為對應的函數(shù)指針,因為struct里不允許出現(xiàn)函數(shù)的聲明和定義。而函數(shù)前如果有virture,inline等修飾符也要去掉,如函數(shù)void funca(int a);改為void (*funca)(struct B *p,int a);大家可以看到函數(shù)指針的原型里加了一個指針struct B的指針,這是因為要在函數(shù)內(nèi)部對類的成員進行操作,要靠該指針指定結(jié)構(gòu)體的成員。在類的成員函數(shù)里,實際上在參數(shù)列里也隱含有一個指向自身的this指針。

3)對于靜態(tài)成員則要定義成全局變量或全局函數(shù),因為結(jié)構(gòu)體中不能有靜態(tài)成員。

二、類的構(gòu)造函數(shù)

類在實例化的時候會調(diào)用類的缺省構(gòu)造函數(shù),在struct里,要定義一個同名函數(shù)指針指向一個具有構(gòu)造函數(shù)功能的初始化函數(shù),與構(gòu)造函數(shù)不同的是,要在初始化函數(shù)里加入進行函數(shù)指針初始化的語句.使用的時候在創(chuàng)建結(jié)構(gòu)體變量的時候要用malloc而不是new,并且這個時候要手工調(diào)用初始化函數(shù)。

如下例所示:

class A{public:    A();    ~A();    void func(int a);private:    int b;};A::A(){    b=0;}void A::func(int a){    b=a;}typedef struct classA A;struct classA{     void (*A)(struct classA *p);//構(gòu)造函數(shù)指針     void (*U)(struct classA *p);//析構(gòu)函數(shù)指針     void (*func)(struct classA *p,int a);     int b;};void fun_A(A *p){     p->func=classA_func; //將函數(shù)指針初始化}void IA(A *p) //構(gòu)造函數(shù),命名規(guī)則在類名前加I{     fun_A(p);     p->b=0;    //原構(gòu)造函數(shù)所作部分}void classA_func(A *p,int a){    p->b=a;}

在使用的地方采用如下方式:

  A *s=(A*)malloc(sizeof(A));    s->A=IA;    s->A(s);
image

三、類的析構(gòu)函數(shù)

類的析構(gòu)函數(shù)所作的工作是釋放所占的資源。

在C中,無論是哪個struct都用函數(shù)指針U替代析構(gòu)函數(shù)。之所以所有的struct都用指針U是基于如下情況:

如果將子類指針賦給基類指針,基類指針在釋放的時候不必考慮調(diào)用哪個函數(shù)名的析構(gòu)函數(shù),只需調(diào)用成員函數(shù)U即可。成員函數(shù)U需要像一般成員函數(shù)一樣在fun_類名()函數(shù)中指定。

類的析構(gòu)函數(shù)是由系統(tǒng)調(diào)用的,在C中則要顯式調(diào)用。至于何時調(diào)用,要準確判斷。

四、類的拷貝構(gòu)造函數(shù)

類的拷貝構(gòu)造函數(shù)主要用途是加快以下情況下類的構(gòu)建速度:

1. 作為參數(shù)傳給函數(shù)。(additem(Itema))

2. 作為函數(shù)返回值。

3. 實例化類時作參數(shù)。

這三種情況下都是由系統(tǒng)直接調(diào)用類的拷貝構(gòu)造函數(shù)而不是構(gòu)造函數(shù)。

注意:C=D;不會調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù),這種情況下使用的是重載‘=’運算符的方法。(詳見運算符重載);

由于C中定義struct變量的時候,使用的全部是指針,不會用到拷貝構(gòu)造函數(shù),所以暫不考慮。對于原來函數(shù)參數(shù)或者返回值需要類變量的,要全部轉(zhuǎn)化為類指針的方式。實例化類時作參數(shù)的情況,可以通過另外定義一個帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)來解決。

五、類的內(nèi)聯(lián)函數(shù)和虛函數(shù)

內(nèi)聯(lián)函數(shù)和虛函數(shù)的修飾符inline 、virture 要全部去掉。內(nèi)聯(lián)函數(shù)體則要去掉,將內(nèi)聯(lián)函數(shù)在外面定義成一個函數(shù)。如:

class B{    …    virture void funb();    inline int add()const {return a+b;};private:    int a;    int b;    …}

改為:

typedef classB B;struct classB{    …    void (*funb)(struct classB *p);    int (*add)(struct classB *p);    int a;    int b;}void classB_funb(B *p){     …}int classB_add(B *p){     return p->a+p->b;}void fun_classB(B *p){     …     p->funb=classB_funb;     p->add= classB_add;}

六、重載

類中重載有函數(shù)重載和運算符重載兩種:

1)函數(shù)的重載

函數(shù)重載滿足的條件是:函數(shù)名相同,參數(shù)個數(shù)或者參數(shù)類型不同。

這樣在調(diào)用的時候,會根據(jù)你輸入的參數(shù)不同,調(diào)用不同的函數(shù)。

在C中只好分別起不同的名字,沒有別的解決辦法。

2)運算符重載

運算符重載只是為了滿足一般的運算符使用的習慣而又不會出現(xiàn)錯誤。

C中不支持運算符重載,可以定義一個函數(shù)實現(xiàn)該功能。

這是一般類的修改。

七、類的繼承

1)單繼承

如果類之間有繼承關(guān)系,先將基類按照一般類的改法,修改好。然后將基類的定義部分全部拷到子類的前頭。除了將基類的構(gòu)造函數(shù)名改為子類構(gòu)造函數(shù)名外,不可以將基類定義的部分作其他改動。并在構(gòu)造函數(shù)里調(diào)用基類的構(gòu)造函數(shù),然后如果子類覆蓋了基類的函數(shù),則要把該函數(shù)指針重定向到子類函數(shù)。這是為了保持類的繼承帶來的動態(tài)聯(lián)編的特性。

類之間的繼承關(guān)系是復雜且多變的,為了保證基類在所有子類中的唯一而且方便修改,最好的方法就是把基類的結(jié)構(gòu)體部分做成宏,在子類中直接使用即可。

2)多繼承

我個人認為多繼承是最好不要用,他會帶來一些問題,會出現(xiàn)多個繼承路徑的問題。除非是為了方便編程而使用的,如繼承接口等等。

多繼承也是可以改的,將多個基類的成員全部拷到子類里,遇到重復的成員名,則在前面加上前綴來區(qū)別,當然這個指的是基類之間有相同的,如果是派生類和基類之間有重名的,則會覆蓋基類。

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