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C 语言实现多态的原理：函数指针

2024-07-04 21:49:58   225人阅读

C语言实现多态的原理：函数指针
何为函数指针？答案：C Programming Language. 可以查阅下，从原理上来讲，就是一个内存地址，跳过去执行对应的代码段。
既然如此，在运行时决定跳到哪个地方去执行特定的代码即可。
一个简单的版本：
以音频解码器作为例子：AAC 解码器，Mpeg解码器，以及其他类型的解码器。
那手动的多态可能会这样实现：
U32 audioHandle = AudioDecOpen(int type)
{
    if（type == aac）
	return aac_open();
    else if(type == mpeg)
        return mpeg_open();
}


这样的代码不利于扩展，没加入一个新的实例，就得改动AudioDecOpen这个函数。而且封装的不好。

另外一种方法来写：
首先定义三种公有函数的函数指针。
typedef int (*OpenFunc) (void *this);
typedef int (*CloseFunc) (void *this);
typedef int (*ControlFunc) (void *this, int command, void *param);

定义公共接口结构体 & AudioDecoder 对象：
struct module
{ OpenFunc Open; CloseFunc Close; ControlFunc Control;};
struct AudioDecoder{
    struct module m;
    int audioType;
    void* private;
};


提供一个表驱动来方便找到对应的入口：
struct AudioPool{
    int audioType;
    struct module* audioModule;
}pool[] = {
     {aac , aac_module},
     {mpeg , mpeg_module},
};

int AudioCreate(int type , Handle *handle)
{
    AudioDecoder dec = alloc_audioDec();
    
    foreach(pool , k)
    {
          if(k->audioType == type)
          {
                 dec->m = k->audioModule;
          }
    }
    *handle = (Handle)dec;
}
 这样，当外界去Create一个Audio的对象时，就已经初始化好对应的函数入口了。Open就非常简单了：
int AudioOpen(struct AudioDecoder *dec)
{
     return dec->m->Open(dec);
}
 其中AudioDecoder中的Private 则是在各自的Open中自己申请，自己释放，Close,Control 类似。

今后维护这个表驱动即可（pool）,新的对象的支持加入进来就行了，很方便维护。

更好的维护pool
现在的pool依然拓展性不太好，毕竟每次加入新的对象都得改动pool这个表驱动。
这里提供一个更好的方法：
struct AudioPool{
    int audioType;
    struct module* audioModule;
}pool[MAX_POOL];

在提供一个Pool_Register(int type , struct module* module); 的功能：
int Pool_Register(int type , struct module* module); 
{
    for_each(pool , k)
    {
          if(k->type == INVALID_AUDIO_TYPE)
          {
                 k->type = type;
                 k->audioModule = module;
           }
    }

    if(k == NULL)
    {
        return REACH_POOL_END;
     }
    return NO_ERROR;
}


这样在每个实例中调用 rigister 就可以很优雅的解决这个问题。

附上两个解码器的对象的代码，Mpeg的解码器使用的是 libmad ， aac的解码器使用的是 libfaad 库：
AAC代码片段：

.
.
.
static int Close(void *this)
{
	AudioSoftDecoder *ad = (AudioSoftDecoder*)this;
	if(!ad || !ad->privateData)
	{
		syslog(LOG_ERR , "%s(%d):Bad Parameter  !!!\n"  , __FUNCTION__ , __LINE__ );
		return CT_ERROR_BAD_PARAMETER;
	}
	AacFaadPrivate *private = (AacFaadPrivate *)ad->privateData;
	
	private->exit = TRUE;

	if(private->decoderPid > 0)
	{
		pthread_join(private->decoderPid , NULL);	
	}

	if(private->hDecoder)
	{
		NeAACDecClose(private->hDecoder);
	}

	free(private);

	ad->privateData = http://www.mamicode.com/NULL;>

MPEG代码片段：
.
.
.
int Close(void *this)
{
	AudioSoftDecoder *ad = (AudioSoftDecoder*)this;
	if(!ad || !ad->privateData)
	{
		syslog(LOG_ERR , "%s(%d):Bad Parameter  !!!\n"  , __FUNCTION__ , __LINE__ );
		return CT_ERROR_BAD_PARAMETER;
	}
	mpegMadPrivate *private = (mpegMadPrivate *)ad->privateData;
	
	private->exit = TRUE;

	if(private->decoderPid > 0)
	{
		pthread_join(private->decoderPid , NULL);	
	}

	mad_decoder_finish(&private->decoder);

	if(private->data.buffer)
	{
		free(private->data.buffer);
	}

	free(private);
	ad->privateData = http://www.mamicode.com/NULL;>


总结：
使用面向对象来设计自己的代码，维护上能够减少很多工作量。在C语言里面还实现了MVC模式等，这部分也是函数指针实现的，实际上只是一个回调。但是代码维护，模块划分上，非常清晰。






























        

            
                
                  
                
                

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