C语言如何实现多态

在 C 语言中，由于没有类和继承的概念，因此无法像 C++ 一样直接使用面向对象的多态。但是，依然可以通过 函数指针 来模拟多态的行为。这种方法通常通过定义一个结构体和与之关联的函数指针来实现。

以下是一个简单的例子，展示了如何在 C 语言中通过函数指针实现多态。

步骤：
定义一个结构体，它包含一个或多个函数指针。
每个“对象”结构体可以拥有不同的函数实现，从而实现多态。

• C语言实现多态的关键在于 void* 类型指针，其可接收任意类型指针，将其与对应类型指针相互转换

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef int (*FUNC_T)(void*, int); // 定义函数指针类型

typedef struct Base // 基类
{
	FUNC_T _func;
	int _val;
} Base;

int BaseRun(void* self, int num) // 基类函数方法
{
	return ((Base*)self)->_val + num;
}

Base* BaseConstruct(int val) // 基类构造函数
{
	Base* p = malloc(sizeof(Base));
	p->_func = BaseRun; // 基类的方法
	p->_val = val;
	return p;
}

typedef struct Derived // 派生类
{
	FUNC_T _func;
	int _val;
} Derived;

int DerivedRun(void* self, int num) // 派生类函数方法
{
	return ((Derived*)self)->_val * num;
}

Derived* DerivedConstruct(int val) // 派生类构造函数
{
	Derived *p = malloc(sizeof(Derived));
	p->_func = DerivedRun; // 派生类的方法
	p->_val = val;
	return p;
}

// 模拟虚函数，一个同名同参数的函数接口
int Run(Base* p, int num)
{
	return p->_func(p, num);
}

int main()
{
	Base *base = BaseConstruct(10); // 基类用基类构造，返回基类指针
	Base *derived = (Base*)DerivedConstruct(20); // 派生类用派生类构造，返回基类指针

	// 调用成员函数指针时，其指针类型会被转换成基类指针
	int base_run_ret = Run(base, 10);

	// 调用成员函数指针时，其指针类型会被转换成派生类指针
	int derived_run_ret = Run(derived, 10);

	printf("base_run_ret: %d, derived_run_ret: %d\n", base_run_ret, derived_run_ret);
	return 0;
}