OOP 언어로 편향된 후 C 프로그래머로 생각하는 방법? [닫은]

이전에는 객체 지향 프로그래밍 언어 (C ++, Ruby, Python, PHP) 만 사용했으며 이제는 C를 배우고 있습니다. 언어 개념이없는 언어로 작업을 수행하는 올바른 방법을 찾기가 어렵습니다. '목적'. C에서 OOP 패러다임을 사용할 수 있다는 것을 알고 있지만 C- 아이디 오마 틱 방식을 배우고 싶습니다.

프로그래밍 문제를 해결할 때 가장 먼저해야 할 일은 문제를 해결할 객체를 상상하는 것입니다. 비 OOP 명령형 프로그래밍 패러다임을 사용할 때이를 대체하는 단계는 무엇입니까?

• AC 프로그램은 기능의 모음입니다.
• 함수는 문장의 모음입니다.
• 로 데이터를 캡슐화 할 수 있습니다 struct.

그게 다야.

수업은 어떻게 했습니까? .C 파일을 작성하는 방식과 거의 같습니다. 물론, 메소드 다형성 및 상속과 같은 것은 얻지 못하지만 함수 이름과 구성 이 다른 것을 시뮬레이션 할 수 있습니다 .

길을 개척하려면 Functional Programming을 공부하십시오 . 수업 없이 할 수있는 일은 정말 놀랍습니다 . 수업의 오버 헤드없이 실제로 더 잘 작동하는 것이 있습니다.

ANSI C의 추가
객체 지향

SICP를 읽고 체계와 추상 데이터 유형에 대한 실용적인 아이디어를 배우 십시오 . 그런 다음 C로 코딩하는 것이 쉽습니다 (SICP, 약간의 C 및 약간의 PHP, Ruby 등으로 인해 생각이 충분히 넓어지고 객체 지향 프로그래밍이 최상의 스타일이 아닐 수도 있음을 이해할 것입니다 모든 경우에 해당하지만 특정 종류의 프로그램에만 해당). 가장 어려운 부분 인 C 동적 메모리 할당에 주의하십시오 . C99 이나 C11 프로그래밍 언어 표준의 C 표준 라이브러리 (이! TCP 또는 디렉토리에 대해 알고하지 않습니다), 실제로 아주 가난한 자주 일부 외부 라이브러리가 필요합니다 또는 인터페이스 (예 :POSIX , libcurl에서 HTTP 클라이언트 라이브러리, libonion HTTP 서버 라이브러리, GMPlib bignums를 들어, 같은 몇 가지 라이브러리 libunistring ) ... 등, UTF-8.

당신의 "객체들"은 종종 C와 관련이 struct있으며, 당신은 그들에 작용하는 함수 세트를 정의합니다. 짧거나 매우 간단한 함수의 경우 일부 헤더 파일 에서와 같이 -d struct로 관련되는 관련을 사용하여 함수를 정의하는 것이 좋습니다.static inlinefoo.h#include

객체 지향 프로그래밍 만이 프로그래밍 패러다임 이 아님에 주목하십시오 . 어떤 경우에는 다른 패러다임이 가치가 있습니다 ( 기능 프로그래밍 -La Ocaml 또는 Haskell 또는 Scheme 또는 Commmon Lisp, 논리 프로그래밍 -La Prolog 등 ... 선언적 인공 지능에 대한 J.Pitrat의 블로그 도 읽어보십시오 ). Scott의 책 : Programming Language Pragmatics 참조

^{실제로 C 또는 Ocaml의 프로그래머는 일반적으로 객체 지향 프로그래밍 스타일로 코딩하기를 원하지 않습니다. 유용하지 않을 때 객체를 생각하도록 강요 할 이유가 없습니다.}

struct포인터와 그 위에서 작동하는 함수 및 함수를 정의 합니다. 당신은 몇 가지 필요한 수 태그 노조 (종종 struct태그 멤버, 종종 일부와 enum, 일부 union내부), 당신은이 유용 찾을 수있는 유연한 배열 구성원 여러분 중 일부의 끝에 struct-s를.

일부 기존의 소스 코드 내부를 살펴 무료 소프트웨어 에서 C (참조 GitHub의 및 소스 포지 일부를 찾을 수 있습니다). 아마도 Linux 배포판을 설치하고 사용하는 것이 유용 할 것입니다. 거의 무료 소프트웨어로 만들어졌으며 훌륭한 무료 소프트웨어 C 컴파일러 ( GCC , Clang / LLVM ) 및 개발 도구가 있습니다. Linux 용 으로 개발하려면 고급 Linux 프로그래밍을 참조하십시오 .

예를 들어 모든 경고와 디버그 정보로 컴파일하는 것을 잊지 마세요 gcc -Wall -Wextra -g-notably 개발 및 디버깅 phases- 동안과 몇 가지 도구, 예를 들어, 사용하는 방법을 배우게 Valgrind의를 사냥에 메모리 누수 는 gdb주의하십시오 등 디버거 되어 잘 이해 정의되지 않은 행동 과 강하게을 피하기는 (프로그램이 일부 UB가 때로는 "작업"으로 보일 수 있다는 것을 기억).

객체 지향 구조 (특히 상속 ) 가 진정 필요할 때 관련 구조 및 함수에 대한 포인터를 사용할 수 있습니다. 당신은 자신의 vtable 기계를 가질 수 있고, 각각의 "객체"를 struct포함하는 함수 포인터에 대한 포인터로 시작할 수 있습니다. 포인터 유형을 다른 포인터 유형으로 캐스트하는 기능 (및 상속을 에뮬레이트하기 위해 struct super_st시작하는 필드 유형과 동일한 필드 유형을 포함하여 캐스트 할 수 있는 기능 struct sub_st)을 이용하십시오. 공지 사항 C는 몇 가지에 따라 특정 -in 매우 복잡한 객체 시스템을 구현하기에 충분한 것으로 규칙을 - 같은 G 객체 (GTK / 그놈에서) 보여줍니다.

당신이 진정으로 필요로 할 때 클로저를 , 당신은거야 종종 그들을 모방 콜백 과, 컨벤션 (이것은 그 호출 함수 포인터에 의해 소비) 콜백을 사용하는 모든 함수는 함수 포인터와 일부 클라이언트 데이터를 모두 통과된다. 또한 (종래에) 자신의 클로저와 같은 struct-s (일부 함수 포인터와 닫힌 값 포함 )를 가질 수 있습니다 .

C는 매우 낮은 수준의 언어이므로 특히 메모리 관리 및 일부 명명 규칙 과 관련하여 고유 한 규칙 (다른 C 프로그램의 실습에서 영감을 받음) 을 정의하고 문서화하는 것이 중요합니다 . 명령어 세트 아키텍처 에 대한 아이디어를 갖는 것이 유용합니다 . 잊지 마세요 C의 컴파일러를 많이 할 수 최적화를 코드에 (당신에게 그것을 요구하는 경우), 그래서 (당신의 컴파일러, 손으로 휴가를 마이크로 최적화하는 것에 대해 너무 많이 걱정하지 않는다 발표의 최적화 된 컴파일 소프트웨어). 벤치마킹 및 원시 성능에 관심이있는 경우 프로그램을 디버깅 한 후에 최적화를 활성화해야합니다.gcc -Wall -O2

때때로 메타 프로그래밍 이 유용하다는 것을 잊지 마십시오 . 종종 C로 작성된 대형 소프트웨어에는 다른 곳에서 사용되는 일부 C 코드를 생성하는 스크립트 또는 임시 프로그램이 포함되어 있습니다 (그리고 X-macros 와 같은 더러운 C 전 처리기 트릭을 재생할 수도 있습니다 ). 유용한 C 프로그램 생성기 (예 : 파서를 생성하는 yacc 또는 gnu bison , 완벽한 해시 함수를 생성하는 gperf 등)가 있습니다. 일부 시스템 (특히 Linux 및 POSIX)에서는 파일 에서 런타임에 일부 C 코드를 생성하고 런타임에 일부 명령 (예 :) 을 실행하여 공유 객체로 컴파일하고 dlopen을 사용하여 공유 객체를 동적으로로드 할 수 있습니다generated-001.cgcc -O -Wall -shared -fPIC generated-001.c -o generated-001.so& dlsym을 사용하여 이름에서 함수 포인터를 얻습니다 . 나는 이러한 트릭하고 있어요 MELT (그것은 사용자 정의 할 수 있기 때문에, 당신에게 도움이 될 수있는 도메인 리스프와 같은 특정 언어 의 GCC 컴파일러).

알고 있어야 가비지 컬렉션 (개념과 기술 참조 횟수가 종종 C에서 메모리를 관리 할 수있는 기술이며, 그것을 잘 처리하지 않는 쓰레기 수집의 가난한 형태 이럴입니다 순환 참조 , 당신은 할 수 약한 포인터를 그것에 대해 도움말을, 그러나 까다로울 수 있습니다). 경우에 따라 Boehm의 보수 가비지 수집기 사용을 고려할 수도 있습니다 .

프로그램이 구축되는 방식은 기본적으로 문제를 해결하기 위해 수행해야하는 작업 (기능)을 정의하는 것입니다 (즉, 절차 언어라고 함). 각 동작은 기능에 해당합니다. 그런 다음 각 함수가받을 정보 종류와 반환해야 할 정보를 정의해야합니다.

프로그램은 일반적으로 파일 (모듈)로 구분되며 각 파일에는 일반적으로 관련된 기능 그룹이 있습니다. 각 파일의 시작 부분에서 해당 파일의 모든 함수가 사용할 변수를 선언하십시오 (함수 외부). "정적"한정자를 사용하면 해당 변수는 해당 파일 내에서만 볼 수 있지만 다른 파일에서는 볼 수 없습니다. 함수 외부에서 정의 된 변수에 "정적"한정자를 사용하지 않으면 다른 파일에서도 액세스 할 수 있으며 이러한 다른 파일은 변수를 "extern"으로 선언해야하지만 정의하지 않아야합니다. 다른 파일에서.

간단히 말해 먼저 절차 (기능)에 대해 생각한 다음 모든 기능이 필요한 정보에 액세스 할 수 있는지 확인하십시오.

C API는 자주 - 어쩌면, 보통 - 당신이 그들에 적절한 방법을 보면 본질적으로 객체 지향 인터페이스를 가지고 않습니다.

C ++에서 :

class foo {
    public:
        foo (int x);
        void bar (int param);
    private:
        int x;
};

// Example use:
foo f(42);
f.bar(23);

C에서 :

typedef struct {
    int x;
} foo;

void bar (foo*, int param);

// Example use:
foo f = { .x = 42 };
bar(&f, 23);

아시다시피, C ++ 및 다양한 다른 공식 OO 언어에서 객체 메소드는 bar()위 의 C 버전과 마찬가지로 객체에 대한 포인터 인 첫 번째 인수를 사용합니다 . 이것이 C ++에서 표면에 나오는 예를 보려면 std::bind객체 메소드를 함수 서명에 맞추는 방법을 고려하십시오 .

new function<void(int)> (
    bind(&foo::bar, this, placeholders::_1)
//                  ^^^^ object pointer as first arg
);

다른 사람들이 지적했듯이, 실제 차이점은 공식 OO 언어는 다형성, 액세스 제어 및 기타 다양한 멋진 기능을 구현할 수 있다는 것입니다. 그러나 객체 지향 프로그래밍의 본질, 이산적이고 복잡한 데이터 구조의 생성 및 조작은 이미 C의 기본 관행입니다.

사람들이 C를 배우도록 장려하는 가장 큰 이유 중 하나는 C 언어가 가장 높은 수준의 프로그래밍 언어 중 하나이기 때문입니다. OOP 언어를 사용하면 데이터 모델과 템플릿 코드 및 메시지 전달에 대해 쉽게 생각할 수 있지만, 하루가 끝나면 마이크로 프로세서가 단계별로 코드를 실행하고 코드 블록 안팎으로 점프 (C의 함수) 및 이동 프로그램의 다른 부분이 데이터를 공유 할 수 있도록 변수 (C의 포인터)에 대한 참조. C를 영어로 된 어셈블리 언어로 생각하면 컴퓨터의 마이크로 프로세서에 단계별 지침을 제공 할 수 있습니다. 또한 대부분의 운영 체제 인터페이스는 OOP 패러다임이 아닌 C 함수 호출처럼 작동합니다.

나는 또한 때때로 C 세계에서 살아남 아야하는 OO 네이티브 (일반적으로 C ++)입니다. 나에게 근본적으로 가장 큰 장애물은 오류 처리 및 리소스 관리를 다루는 것입니다.

C ++에서 우리는 처리 할 수있는 최상위 수준으로 돌아가는 오류를 전달하고 메모리와 기타 리소스를 자동으로 해제하는 소멸자가 있습니다.

많은 C API에는 실제로 구조체에 대한 포인터 인 typedef'd void *를 제공하는 init 함수가 포함되어 있습니다. 그런 다음 이것을 모든 API 호출의 첫 번째 인수로 전달하십시오. 본질적으로 이것이 C ++의 "this"포인터가됩니다. 숨겨져있는 모든 내부 데이터 구조 (매우 OO 개념)에 사용됩니다. 메모리를 관리하는 데 사용할 수도 있습니다. 예를 들어 myapiMalloc이라는 함수를 사용하면 메모리를 mallocs하고이 포인터의 C 버전으로 malloc을 기록하므로 API가 반환 될 때 메모리를 해제 할 수 있습니다. 또한 최근에 발견 한 것처럼 오류 코드를 저장하고 setjmp 및 longjmp를 사용하여 throw catch와 매우 유사한 동작을 제공 할 수 있습니다. 두 개념을 결합하면 C ++ 프로그램의 많은 기능이 제공됩니다.

이제 당신은 C를 C ++로 강제하는 법을 배우고 싶지 않다고 말했습니다. 그것은 내가 (적어도 고의적으로) 묘사하고있는 것이 아닙니다. 이것은 C 기능을 악용하기 위해 간단하게 잘 설계된 방법입니다. 일부 OO 풍미가있는 것으로 나타났습니다. 아마도 OO 언어가 개발 된 이유 일 수 있습니다. 일부 사람들이 모범 사례로 생각한 개념을 공식화 / 강화 / 촉진하는 방법이었습니다.

이것이 당신을 위해 OO 느낌이라고 생각한다면, 대안은 거의 모든 함수가 오류 코드를 반환하도록하는 것입니다. 오류 코드는 종교적으로 모든 함수 호출 후에 확인하고 호출 스택을 전파해야합니다. 각 함수의 끝뿐만 아니라 모든 리턴 포인트 (모든 함수 호출 이후에 계속 될 수 없음을 나타내는 오류를 리턴 할 수 있음) 이후에 모든 자원이 해제되도록해야합니다. 그것은 매우 지루할 수 있으며 잠재적 인 메모리 할당 실패 (또는 파일 읽기 또는 포트 연결 ...)를 처리 할 필요가 없다고 생각하게하는 경향이 있습니다. 이제 "흥미로운"코드를 작성하고 되돌아 와서 오류 처리를 처리하십시오.