關于如何將Ｃ＋＋程序轉換為Ｃ程序的探討

[摘要]C++是在C的基礎上演變而來的，在我們的實際應用中用C++編的源程序就一定比用C編的源程序可行嗎?不盡然，因為C++解釋器比C語言解釋器占用的存儲空間要大。在嵌入式系統中為了節省有限的存儲空間，降低成本，將用C++語言寫的源程序轉換成C語言源程序是很有必要的。 

[關鍵詞]C++ 程序 C程序 轉換探討

一、C++與C程序概述

C++是在C的基礎上演變而來的，C++與C區別最大的就是C++中的類的概念和特性，將C++改為C的問題，就轉換成如何將類化去的問題。方法有兩種：第一種是將C++中的面向對象特征去掉，先全部理解源代碼的邏輯，然后改寫；第二種是在C中保留面向對象的部分特征，用結構體實現類的功能。第一種方法，對于類的數目很少的情況還可以，如果類的數目比較多，全部理解源代碼，然后重寫就很耗時間，而且很容易出錯，更甚者，如果遇到大的項目想全部理解源代碼幾乎是不可能的。這個時候就需要采用第二種方法了，你可以一個類一個類的改沒有什么太高的難度，如果沒有筆誤的話，幾乎不會出錯，而且根本不需要理解程序邏輯，也許改完后你對程序所要實現的功能還一無所知。這倒不是說一無所知對大家有好處，只是說這種方法的與程序邏輯本身的無關性。所以，在此用第二種方法對C++的一些特性，以及如何在C里實現或者替代，作一些初步的探討。

二、C++程序到C程序的轉換

為了便于下面的討論先做幾點說明：

1.函數Ixx為類xx的構造函數的實現。

2.原類的成員函數改為前綴為 結構體名＋‘_’的函數。

3.函數指針U為原類的析構函數的聲明；

4.U＋結構體名稱 為原類的析構函數的實現；

5.Fun_+結構體名 為對該結構體成員函數指針進行指向。

以后遇到上述情況將不再說明。

（一）類的成員函數和數據成員

由于struct沒有對成員的訪問權限進行控制，必須加入額外的機制進行訪問控制，這樣一來就使得程序復雜化了，所以只能放棄訪問權限的控制。

1．對于類的數據成員可以直接轉為C中結構體的數據成員。

2．函數則需轉化為對應的函數指針，因為struct里不允許出現函數的聲明和定義。而函數前如果有virture，inline等修飾符也要去掉，如函數void funca（int a）；改為void （*funca）（struct B *p，int a）；大家可以看到函數指針的原型里加了一個指針struct B的指針，這是因為要在函數內部對類的成員進行操作，要靠該指針指定結構體的成員。在類的成員函數里，實際上在參數列里也隱含有一個指向自身的this指針。

3．對于靜態成員則要定義成全局變量或全局函數，因為結構體中不能有靜態成員。

（二）類的構造函數

類在實例化的時候會調用類的缺省構造函數，在struct里，要定義一個同名函數指針指向一個具有構造函數功能的初始化函數，與構造函數不同的是，要在初始化函數里加入進行函數指針初始化的語句。使用的時候在創建結構體變量的時候要用malloc而不是new，并且這個時候要手工調用初始化函數。

（三）類的析構函數

類的析構函數所作的工作是釋放所占的資源。

在C中，無論是哪個struct都用函數指針U替代析構函數。之所以所有的struct都用指針U是基于如下情況：

如果將子類指針賦給基類指針，基類指針在釋放的時候不必考慮調用哪個函數名的析構函數，只需調用成員函數U即可。成員函數U需要像一般成員函數一樣在fun_類名（）函數中指定。

類的析構函數是由系統調用的，在C中則要顯式調用。至于何時調用，要準確判斷。

（四）類的拷貝構造函數

類的拷貝構造函數主要用途是加快以下情況下類的構建速度：

1．作為參數傳給函數。（additem（Itema））

2．作為函數返回值。

3．實例化類時作參數。

這三種情況下都是由系統直接調用類的拷貝構造函數而不是構造函數。

注意：C=D；不會調用拷貝構造函數，這種情況下使用的是重載‘＝’運算符的方法。（詳見運算符重載）；

由于C中定義struct變量的時候，使用的全部是指針，不會用到拷貝構造函數，所以暫不考慮。對于原來函數參數或者返回值需要類變量的，要全部轉化為類指針的方式。實例化類時作參數的情況，可以通過另外定義一個帶參數的構造函數來解決。

（五）類的內聯函數和虛函數

內聯函數和虛函數的修飾符inline 、virture 要全部去掉。內聯函數體則要去掉，將內聯函數在外面定義成一個函數。如：

class B

{

…

virture void funb（）；

inline int add（）const

{return a+b；}；

private：

int a；

int b；

…

}

改為：

typedef classB B；

struct classB

{

…

void （*funb）（struct classB *p）；

int （*add）（struct classB *p）；

int a；

int b；

}

void classB_funb（B *p）

{

…

}

int classB_add（B *p）

{

return p->a+p->b；

}

void fun_classB（B *p）

{

…

p->funb=classB_funb；

p->add= classB_add；

}

（六）重載

類中重載有函數重載和運算符重載兩種：

1．函數的重載

函數重載滿足的條件是：函數名相同，參數個數或者參數類型不同。這樣在調用的時候，會根據你輸入的參數不同，調用不同的函數。在C中只好分別起不同的名字，沒有別的解決辦法。

2．運算符重載

運算符重載只是為了滿足一般的運算符使用的習慣而又不會出現錯誤。C中不支持運算符重載，可以定義一個函數實現該功能。這是一般類的修改。

（七）類的繼承

1．單繼承

如果類之間有繼承關系，先將基類按照一般類的改法，修改好。然后將基類的定義部分全部拷到子類的前頭。除了將基類的構造函數名改為子類構造函數名外，不可以將基類定義的部分作其他改動。并在構造函數里調用基類的構造函數，然后如果子類覆蓋了基類的函數，則要把該函數指針重定向到子類函數。這是為了保持類的繼承帶來的動態聯編的特性。

類之間的繼承關系是復雜且多變的，為了保證基類在所有子類中的唯一而且方便修改，最好的方法就是把基類的結構體部分做成宏，在子類中直接使用即可。

2．多繼承

我個人認為多繼承是最好不要用，他會帶來一些問題，會出現多個繼承路徑的問題。除非是為了方便編程而使用的，如繼承接口等等。

多繼承也是可以改的，將多個基類的成員全部拷到子類里，遇到重復的成員名，則在前面加上前綴來區別，當然這個指的是基類之間有相同的，如果是派生類和基類之間有重名的，則會覆蓋基類。

三、結束語

以上就是C++中主要的與C區別最大而且最常用的特性及修改方法。其他的還有一些比如模板的使用等等，這些都是為了方便編程，復用代碼。C中沒有，只好自己寫多個函數來分別實現。另外還有參數列表里的符號要用指針替代，缺省值也要去掉，而在調用的時候要注意將缺省值寫上。

參考文獻：

［1］蔡立軍，杜四春，銀紅霞.C++程序設計［M］.北京：清華大學出版社，2004.

［2］丁芝芳，劉杰.數據結構：C++語言描述［M］.北京：清華大學出版社，2004.

［3］波爾（美）. C++面向對象編程［M］.北京：電子工業出版社，2004.

［4］譚浩強. C語言程序設計［M］.北京：清華大學出版社，2000.

［5］林銳.高質量程序設計指南——C++/C語言［M］.北京：電子工業出版社，2003.

（作者單位：江蘇硅湖職業技術學院）