这里主要介绍下在C语言中是如何实现的面向对象。知道了C语言实现面向对象的方式，再联想下，C++中的class的运行原理是什么？

(资料图片仅供参考)

首先看一段C++的class，拿一个Student类来举例子：

在头文件中，我定义一个Student类：

#pragma onceclass Student {public:  void SetNumber(int number);  void SetGrade(int grade);  void Print();private:  int number;  int grade;};

再在源文件中实现它：

#include "studentpp.h"#include void Student::SetNumber(int number) { this->number = number; }void Student::SetGrade(int grade) { this->grade = grade; }void Student::Print() { printf("studentpp number : %d, grade : %d \n", this->number, this->grade);}

接下来是使用Student类：

#include #include "studentpp.h"int main() {  Student *stu1 = new Student;  Student *stu2 = new Student;  stu1->SetNumber(11);  stu2->SetNumber(22);  stu1->SetGrade(111);  stu2->SetGrade(222);  stu1->Print();  stu2->Print();  delete stu1;  delete stu2;}

再运行一下，运行结果不出所料。

有没有想过，它的底层是怎么实现的？为什么不同对象，设置了不同的number和grade，它的输出却不一样？

这个问题先放在这。等我用C语言实现一套这种方案后，估计就明白了。

首先，在头文件中定义一个C语言的结构体Student：

#pragma oncetypedef struct Student Student;Student* CreateStudent();void DestroyStudent(Student* student);void SetNumber(Student* student, int number);void SetGrade(Student* student, int grade);void Print(Student* student);

注意在这里使用了一个typedef，即Student = struct Student;

但是却没有在头文件中定义它：

struct Student {  int number;  int grade;};

我把它放在了源文件中，在源文件中定义它，再实现相关的方法。

#include "student.h"#include #include struct Student {  int number;  int grade;};Student* CreateStudent() {  Student* self = (Student*)malloc(sizeof(Student));  return self;}void DestroyStudent(Student* student) {  if (!student) return;  free((void*)student);}void SetNumber(Student* student, int number) {  if (!student) return;  student->number = number;}void SetGrade(Student* student, int grade) {  if (!student) return;  student->grade = grade;}void Print(Student* student) {  if (!student) return;  printf("student number : %d, grade : %d \n", student->number, student->grade);}

然后使用它：

#include "student.h"int main() {  Student* stu1 = CreateStudent();  Student* stu2 = CreateStudent();  SetNumber(stu1, 11);  SetNumber(stu2, 22);  SetGrade(stu1, 111);  SetGrade(stu2, 222);  Print(stu1);  Print(stu2);  DestroyStudent(stu1);  DestroyStudent(stu2);}

这是不是面向对象的原理？数据封装到了不同的指针下，不同的指针传到了相同的函数中，行为也会不同。

这时候再联想一下C++中的面向对象是不也是这个原理：

平时我们使用的：

a->Print();

其实它的原理可能是这样的：

void Print(Student* this) {  this->number;  this->grade;}

只不过编译器把默认的这个this参数隐藏在内部，我们看不见而已。其实每个成员函数默认都会有一个参数，就是对象的指针，也就是this指针。到这里你应该也就明白面向对象的原理了吧。

注意在这里我使用了一个typedef，即Student = struct Student;

但是我却没有在头文件中定义它。

这样可以更好的隐藏Student的实现，外面不知道Student究竟是什么东西，只有内部知道。在头文件中对外只暴露Student的指针，然后指针传到源文件中，再去解析它。

比如，我在其它地方想要得到Student的大小，编译器会报错，没法使用sizeof，因为它不知道Student，它只知道它是不完整的类型。而只能在源文件中使用sizeof。

这种设计是不是比C++的class更安全一些，确实安全，其实C++也可以这样实现，就是可以使用pImpl指针。

pimpl我暂时先不介绍，大家可以自己研究一下（其实历史文章中介绍过）。

大家可以思考下，怎么用C语言实现多态呢？