C语言实现私有成员¶

如何使用C语言实现C++的私有成员属性呢？

需求¶

test.c

#include "PersonReal.h"

void test() {
    Person* p = personNew("zjp", 18, "infor");
    int nAge = PersonGetAge(p); //无法通过p->age访问，不暴露私有成员
    printf("age = %d", nAge);
}

int main() {
    test();
    return 0;
}

解决¶

含有不想暴露的私有成员结构体，将该结构体设置为空（或者使用一个void*作为占位：不会浪费内存）

person.h

#pragma once
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

typedef struct
{
    void* PersonHolder;
}Person;

在person.h中，Person的私有成员不会暴露，在非必要的时候不会访问到这个文件里的内容

使用一个函数，传入含有不想暴露的私有成员结构体指针，在函数中强制转换为拥有部分该结构体私有成员相等属性的另一类型

personReal.h

#pragma once

#include "person.h"

typedef struct 
{
    union //使用匿名联合体，等效使用字段
    {
        Person public_person;
        char const * personName;

    };
    int age;
    char infor[];
}PersonInternial;

//通过这个函数取出传入Person指针的年龄属性
const int PersonGetAge(Person* p) {
    return ((PersonInternial*)p)->age; //强制类型转换
}

Person* personNew(const char* name, int age, const char* infor) {
    int infor_size = (infor ? sizeof(infor) : 0);
    PersonInternial* p = (PersonInternial*)malloc(sizeof(PersonInternial) + infor_size);
    p->age= age;
    p->personName = name;

    if (infor) {
        strcpy(p->infor, infor); //不使用p->infor = infor，p是指针常量，通过此修改值
    }
    else {
        p->infor[0] = 0;
    }

    return p;
}

这里需要注意一个小的知识点：char const* personName为常量指针，指针指向的值不可以被修改，而在personNew函数中，可以通过p->personName = name来改变指向，因为name为指针，即地址；这里的name为常量指针或者指针常量都可以

使用匿名结构体可以在赋值的时候直接访问联合体中的各个字段

char*和char[]的区别：首先两者都可以代表一个字符串，前者是一个指针，后者是一个char数组；前者指向字符串常量，后者指向的字符串是可以修改的，后者相当于char *const；两者作为函数形参效果一致；所以char* a = "string1"是不规范的，应该写成const char* a = "string1"

拓展知识点：

sizeof()计算包含‘\0’，strlen()计算不包含‘\0’（识别到‘\0’）

char* a = "123456789"

//sizeof(a) = 4
//strlen(a) = 9

char b[] = "123456789"

//sizeof(b) = 10
//strlen(b) = 9

char c[] = {'1', '2', '3', 0}

//sizeof(c) = 4
//strlen(c) = 3

char d[] = {'1', '2', '3', '4'}

//sizeof(d) = 4
//strlen(d) = ??

完整代码¶

person.h

#pragma once
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

typedef struct
{
    void* PersonHolder;
}Person;

personReal.h

#pragma once

#include "person.h"

typedef struct 
{
    union
    {
        Person public_person;
        char const * personName;

    };
    int age;
    char infor[];
}PersonInternial;

const int PersonGetAge(Person* p) {
    return ((PersonInternial*)p)->age;
}

Person* personNew(const char* name, int age, const char* infor) {
    int infor_size = (infor ? sizeof(infor) : 0);
    PersonInternial* p = (PersonInternial*)malloc(sizeof(PersonInternial) + infor_size);
    p->age= age;
    p->personName = name;

    if (infor) {
        strcpy(p->infor, infor);
    }
    else {
        p->infor[0] = 0;
    }

    return p;
}

test.c

#include "PersonReal.h"

void test() {
    Person* p = personNew("zjp", 18, "infor");
    int nAge = PersonGetAge(p);
    printf("age = %d", nAge);
}

int main() {
    test();
    return 0;
}

在VisualStudio2019上运行的结果为：

age = 18