简介

面向对象编程语言 (如 C++、Java) 把数据和对数据的操作封装在一起构成类，由类来产生对象，由对象来构建程序。通过继承、重载、多态等机制大大增强软件的可重用性和可维护性。C语言虽然不是面向对象语言，但GTK+以及建立在其上的GNOME库却使C语言模拟出了一些典型的面向对象机制，如封装、继承和多态。本文详细介绍了它们的实现方法。

结构、函数指针与类

对象的一个重要特性是将数据和对数据的操作封装在一起，受保护的私有数据只能通过成员函数才能访问和修改。GTK+ 使用 C 语言的结构体来模拟对象。一个结构体就可以看成一个类，结构体里的数据成员就是类的成员变量，结构体里的函数指针变量就是类的成员函数。用这个结构体定义的一个变量可以看成一个对象。这样类和对象就基本实现了。

举个例子，下面的结构 GTKObjectClass 就可以看成一个类，其中 flag 是成员变量，三个函数指针是成员函数。

struct _GtkObjectClass
{
    guint32 flag;

    void (*set_arg) (GtkObject *object, GtkArg *arg, guint arg_id);
    void (*get_arg) (GtkObject *object, GtkArg *arg, guint arg_id);
    void (*destroy) (GtkObject *object);
};

结构体成员与继承

有了对象作为基础，通过在对象中加入新的数据和对这些数据进行操作的函数，就实现了继承。被继承的类称为父类或基类，由基础类派生出来的类称为子类或派生类。子类继承了父类的数据和对这些数据进行操作的成员函数，并加入了新的数据和成员函数，实现了对原有父类的重用和扩展，从而实现了可重用性和可扩展性。

之前提到，我们用 C 语言的结构当作面向对象中的类，子类继承了父类的成员变量和成员函数，那么，我们让每一个子类所在的结构体都包含一个父类的结构体，子类结构体的第一个成员是其父类结构体，那么子类就继承了父类的成员，由此就实现了继承。

举个例子，GTK+ 中有一个类 GtkObject，它是所有其他类的父类。GTK+ 中最常 用的按钮控件也是一个类 GtkButton，它继承自 GtkObject。它与 GtkObject 的继承关系是：

GtkObject－>GtkWidget－>GtkContainer－>GtkBin－>GtkButton

它们在 GTK+ 的实现如下所示：

struct GtkObject {
    ......
}

struct Widget {
    GtkObject object;
    ......
}

struct GtkContainer {

    GtkWidget widget;
    ......
};

struct GtkBin {

    GtkContainer container;
    ......
};

struct GtkButton {
    GtkBin bin;
    ......
};

强制类型转换与多态性

多态性，用一个经典的英文解释就是 a value can belong to multiple types，即一个值属于多种类型。在面向对象语言语言中，一个对象可能属于一个子类，同时也属于该子类的父类，如，在 C++ 中经常用到这样的定义：

ParentClass A = new ChildClass ();

对象 A 既属于子类，也属于父类。

在 C 语言中，可以使用指针的强制类项转换来实现多态性，，但要求父类结构 体数据必须位于子类结构体的开始。比如，对于一个GtkButton 类型的button控 件变量 (它其实是一个指向 GtkButton 结构体的指针)，通过宏 GTKBIN(button) 就得到了其父类 ( GTK+ 预定义的宏 GTKBIN 其实是进行了强 制类型转换，把一个 GtkButton 类型的指针强制转化为 GtkBin 类型的指针)。

以创建一个 Button Widget 为例，如下所示：

GtkWidget *button;
button =  gtk_button_new_with_label ("Hello World");
g_signal_connect (G_OBJECT (button), "clicked",
              G_CALLBACK (hello), NULL);

button 声明为 GtkWidget 类型的指针，用 gtk_button_new_with_lable 创建 一个 GtkButton；G_OBJECT 是一个宏，完成强制类型转换，这里将 button 从 GtkWidget 类型转换成 GObject 类型。

Reference

http://book.csdn.net/bookfiles/645/10064520529.shtml