引言

在c语言中，没有类的概念，而是通过结构体来实现面向对象编程的效果。在设计类时需要考虑诸如信息隐藏、继承、多态等基本概念。在这篇文章中，我们将讲解如何使用结构体和函数指针来实现一个简单的类。

信息隐藏

在面向对象编程中，信息隐藏是指将数据和实现细节尽可能的隐藏在类的内部，不允许外部直接访问和修改。这一特性是实现封装性的关键，防止外部程序无意中修改了类的内部实现，导致程序出错。

在c语言中，可以使用结构体的成员变量来实现信息隐藏。我们可以将结构体的定义写在头文件中，将结构体成员变量声明为私有，只有在类内部的函数中才能进行访问和修改。例如：

``` //类的定义头文件 //结构体中只有name和age可以被外部访问 typedef struct{ char* name; int age; private: char* idCard; char* phoneNum; }Person; //类的实现文件 //只有在Person的函数中可以访问和修改私有成员 void setName(Person* p, char* name){ p->name = name; } void setIdCard(Person* p, char* idCard){ p->idCard = idCard; } ```

继承与多态

继承和多态是面向对象编程中的两个核心特性。继承使得我们可以创建一个具有从基类继承下来的属性和方法的新类，从而避免了重复编写代码。而多态则允许我们以同样的方式处理许多不同种类的对象。

在c语言中，可以通过嵌套结构体来实现继承的效果。例如：

``` //基类 typedef struct{ char* name; int age; }Person; //派生类 typedef struct{ Person person; int stuNum; }Student; ```

在上面的代码中，Student结构体中包含了一个Person结构体，继承了Person中的属性。我们可以通过访问person成员来访问Person结构体内部的成员变量。

多态的核心在于函数指针。在c语言中，我们可以定义一个指向函数的指针，并通过修改指针指向的函数来实现多态。例如：

``` //基类 typedef struct{ char* name; int age; void (*sayHello)(void); }Person; //派生类 typedef struct{ Person person; int stuNum; }Student; //函数指针实现多态 void sayHello(Person* p){ printf("Hello, my name is %s, I am %d years old.\n", p->name, p->age); } void sayHelloWithNum(Student* s){ printf("Hello, my name is %s, I am %d years old, my student number is %d.\n", s->person.name, s->person.age, s->stuNum); } int main(){ Person p = {"Tom", 18, sayHello}; Student s = {{"Jerry", 19, NULL}, 1001}; p.sayHello(); s.person.sayHello = (void (*)(void)) sayHelloWithNum; s.person.sayHello(); return 0; } ```

在上面的代码中，我们在基类Person中添加了一个函数指针，指向sayHello函数，在基类和派生类中都可以通过调用sayHello函数来打招呼。但是当我们将指针指向sayHelloWithNum函数时，经过调用会发现，sayHelloWithNum会带上自己特有的stuNum属性值，从而实现多态的效果。

总结

在c语言中，不像其他一些编程语言，c没有类的概念。因此，我们需要借助结构体和函数指针来模拟类和对象，通过内部私有变量和公有函数来实现信息隐藏、继承和多态等包括封装、继承和多态的面向对象编程的优劣性质，这对c语言的学习和面向对象编程的学习都是十分重要的。