面向C语言编程|数据类型“多态”

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本文介绍如何利用C语言的union特性实现数据类型的多态性。通过一个具体实例展示了同一union变量如何根据不同上下文表现出不同数据类型的特性。

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多态是面向对象编程中的一个概念，表示一个对象，比如一个接口，在不同的情况下，有不同的表现形式。比如，对于人这个对象，其都会有吃饭，这个接口。但是对于不同的”人，其吃饭所用的工具可能不尽相同，比如，中国人通常用筷子吃，外国人通常用的是刀叉，当然，对于中国小孩，也可能用的是勺子，😃 。

C语言中基本数据类型，含义十分的明确，32bit系统来说，char就是一个字节，short就是两个字节，int和long也有类似的定义。那么，如何用C语言实现，同一个数据类型表达多个含义呢？我们其实可以使用union来实现，一定程度上的数据类型多态。

废话不多说，上代码：

typedef union vals{
    char c;
    short s;
    int   i;
    float f;
    long  v;
}vals_t;

vals_t是一个union，他有多大呢？64bit系统下，8个字节，即，union中最大的数据类型的大小，这里是float。

那它怎么实现了多态性呢？我们修改一下代码：

//gcc 7.4.0

#include  <stdio.h>

typedef union vals{
    char c;
    short s;
    int   i;
    float f;
    long  v;
}vals_t;

typedef struct  {
    vals_t vt;
}mul_type_t;

int main(void)
{
    mul_type_t mt;
    
    /*char*/
    mt.vt.v = 'N';
    
    printf("mt.vt.c = %c\n", mt.vt.c);
    
    /*short*/
    mt.vt.v= 0x1234;
    printf("mt.vt.s = 0x%x\n", mt.vt.s);
    
    /*int*/
    mt.vt.v = 0x12345678;
    printf("mt.vt.i = 0x%x\n", mt.vt.i);
    
    /*float*/
    mt.vt.v = 0x414570A3;
    printf("mt.vt.f = %.3f\n", mt.vt.f);
    
    return 0;
}

输出：

mt.vt.c = N
mt.vt.s = 0x1234
mt.vt.i = 0x12345678
mt.vt.f = 12.340

mul_type_t是一个复合数据类型，我们分别对其赋值为char(‘N’)、short（0x1234）、int（0x12345678）、float（0x414570A3），然后，我们分别以对应的数据类型进行了打印，可以看到，对于同一个数据类型，mt，在不同的打印情况下，其表达了不同的数据类型，这就是C语言数据类型的多态。