先來(lái)看封裝。

所謂封裝，通俗地說(shuō)，就是一個(gè)姑娘化了妝，只給你看她想讓你看的那一面，至于里面是否刮了骨、墊了東西，不給你看。說(shuō)到封裝就得說(shuō)隱藏，這是對(duì)兄弟概念；其實(shí)我理解隱藏是更深的封裝，完全不給你看見(jiàn)，而封裝可能是猶抱琵琶半遮面。封裝在 C++ 語(yǔ)言中有 protected 、 private 關(guān)鍵字在語(yǔ)言層面上支持，而 C 語(yǔ)言中沒(méi)有這些。C 有結(jié)構(gòu)體（ struct ），其實(shí)可以實(shí)現(xiàn)封裝和隱藏。

struct A_private;
struct A {
    int a;
    ...
    void (*func)(struct A*);

    struct A_private * priv;
};

上面的代碼，我們只向前聲明結(jié)構(gòu)體 struct A_private ，沒(méi)人知道它里面具體是什么東西。假如 struct A 對(duì)應(yīng)的頭文件是 A.h ，那么把 A_private 的聲明放在 A_p.h 中，A.c 文件包含 A_p.h ，那么在實(shí)現(xiàn) struct A 的函數(shù)指針 func 時(shí)如何使用 struct A_private ，客戶程序員根本無(wú)須知道。

這樣做的好處是顯而易見(jiàn)的，除了預(yù)定義好的接口，客戶程序員完全不需要知道實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，即便實(shí)現(xiàn)經(jīng)過(guò)重構(gòu)完全重來(lái)，客戶程序員也不需要關(guān)注，甚至相應(yīng)的模塊連重新編譯都不要——因?yàn)?A.h 自始至終都沒(méi)變過(guò)。

另外對(duì)于某些方法，僅僅是在對(duì)象內(nèi)部使用，它們將采用static修辭把作用范圍局限在一個(gè)文件的內(nèi)部：

到現(xiàn)在為止，封裝和隱藏就實(shí)現(xiàn)了，而且很徹底。

再看繼承。

首先C語(yǔ)言中的void指針是非常強(qiáng)大的，不僅可以指向變量而且還可以泛指向任何數(shù)據(jù)，例如不同類型的變量，函數(shù)等。不同變量間的指針只需要強(qiáng)制轉(zhuǎn)換類型就可實(shí)現(xiàn)不同類型數(shù)據(jù)的訪問(wèn)。例如如下代碼：

struct parent_class
{
int a, b;
char *str;
};
struct child_class
{
struct parent_class p;
int a, b;
};
void func()
{
struct child_class obj, *obj_ptr;
struct parent_class *parent_ptr;
obj ptr = &obj;
/* 獲得父指針 */
parent ptr = (struct parent*) &obj;
parent ptr- >a = 1;
parent ptr- >b = 5;
obj ptr- >a = 10;
obj ptr- >b = 100;
}

在上面代碼中，注意subobject結(jié)構(gòu)中第一個(gè)成員p，這種聲明方式代表subobject類型的數(shù)據(jù)中開(kāi)始的位置包含一個(gè)parent類型的變量。在函數(shù)func中obj是一個(gè)subobject對(duì)象，正向這個(gè)結(jié)構(gòu)類型指示的，它前面的數(shù)據(jù)應(yīng)該包含一個(gè)parent類型的數(shù)據(jù)。在第17行的強(qiáng)制類型賦值中parent ptr指向了obj變量的首地址，實(shí)際上也就是obj變量中的p對(duì)象。

好了，現(xiàn)在parent ptr指向的是一個(gè)真真實(shí)實(shí)的parent類型的結(jié)構(gòu)，那么可以按照parent的方式訪問(wèn)其中的成員，當(dāng)然也包括可以使用和parent結(jié)構(gòu)相關(guān)的函數(shù)來(lái)處理內(nèi)部數(shù)據(jù)，因?yàn)橐粋€(gè)正常的，正確的代碼，它是不會(huì)越界訪問(wèn)parent結(jié)構(gòu)體以外的數(shù)據(jù)的。經(jīng)過(guò)這基本的結(jié)構(gòu)體層層相套包含，對(duì)象簡(jiǎn)單的繼存關(guān)系就體現(xiàn)出來(lái)了：父對(duì)象放于數(shù)據(jù)塊的最前方，代碼中可以通過(guò)強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換來(lái)獲得父對(duì)象指針。

最后來(lái)看多態(tài)。

這里只講解多態(tài)最基本的用法，就是實(shí)現(xiàn)改寫對(duì)象的行為。虛函數(shù)與重載涉及比較復(fù)雜的底層機(jī)制，筆者暫時(shí)還沒(méi)有研究清楚。

多態(tài)，就是說(shuō)用同一的接口代碼處理不同的數(shù)據(jù)。比如說(shuō)，下面的base_class結(jié)構(gòu)就是一個(gè)通用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，我們也不清楚a是什么數(shù)據(jù)，vfunc是什么處理函數(shù)？但是，我們處理的時(shí)候只要調(diào)用base_class->vfunc(int a)就可以了。剩下來(lái)的事情我們不需要管，因?yàn)椴煌慕涌跁?huì)有不同的函數(shù)去處理，我們只要學(xué)會(huì)調(diào)用就可以了。

struct base_class
{
int a;
void (*vfunc)(int a);
}
void base_class_vfunc(struct base_class *self, int a)
{
assert(self != NULL);
assert(slef- >vfunc != NULL);
self- >vfunc(a);
}
struct child_class
{
struct base_class parent;
int b;
};
void child_class_init(struct child_class* self)
{
struct base_class* parent;
parent = (struct_base_class*) self;
assert(parent != NULL);
parent- >vfunc = child_class_vfunc;
}
static void child_class_vfunc(struct child_class*self, int a)
{
self- >b = a + 10;
}