C实现“动态绑定”
2010-7-26
烛秋
在论坛上看到这样一个问题：“用C能实现C++的动态绑定吗？”网址：http://topic.csdn.net/u/20100624/21/3d7eda37-cbf7-4e36-a549-f2d6f1a3eeed.html?47092。。现在看当时我的回复（ID:wuxupeng999），觉得理解上还是有些不足，这里再总结一下。
有网友给出了利用结构体和函数指针实现的方法。看了之后我觉得有点别扭，于是我自己再对动态绑定作了认真的理解，并做下总结。
一、什么是动态绑定
动态绑定就是某个对象要到程序执行时才知道是哪个对象。也就是说，最终编译成汇编指令的时候，可能是这样子的："call [eax]"，指令调用哪个函数，只有到程序执行的时候才会知道。在程序执行的时候，通过修改eax的值，使得程序调用不同的函数，这就是所谓的动态绑定。从汇编看来这是很平常的，例如，编写了一个函数，这个函数的入口参数eax是另一个函数地址，然后程序call [eax]，这就动态了。当然也可以不用寄存器而用别的方式，例如call [地址a]，地址a里边存放的值是某个函数的地址，修改地址a里的值就行了。
我觉得对于汇编来说，动态就是修改call后边的寄存器/地址的值，对于C来说就是修改指针所指向的函数地址，而指针也就是保存函数地址的变量，还是跟汇编一样。C++的动态绑定是高级语言的说法了，C++的动态绑定可以说是基类指针指向子类对象，然后通过基类指针调用子类实现的函数。而对于C和汇编来说，也就是把某个保存地址的变量的值修改一下。从这一点来说，用C实现动态绑定，没有必要搞什么模拟虚函数、虚函数表，直接来个（void*）指针，然后让它指向不同的函数，不过在函数调用的时候C编译器必须知道函数原型，可以使用typedef。
二、测试
代码①
/////////////////////////////////////////////////
#include <stdio.h>
#include <windows.h>
int test_add(int a, int b);
int test_sub(int a, int b);
void all(void *p);
int main ()
{
/*定义一个void类型指针*/
void *fp;
/*指向test_add*/
fp = (int*)test_add;
printf("test test_add:\n");
/*此时all执行test_add，输出7*/
all(fp);
/*指向test_sub*/
fp = (int*)test_sub;
printf("test test_sub:\n");
/*此时all执行test_sub，输出-1*/
all(fp);
system("pause");
return 0;
}
////////////////////////////
/*函数1*/
int test_add(int a, int b)
{
return a+b;
}
////////////////////////////
/*函数2*/
int test_sub(int a, int b)
{
return a-b;
}
////////////////////////////
/*依靠输入参数的不同，调用不同的函数。动态绑定*/
void all(void *p)
{
int a = 3;
int b = 4;
typedef int (*fp)(int a, int b);
int c = ((fp)p)(3,4);
printf("%d\n",c);
}
/*输出：
test test_add:
7
test test_sub:
-1
Press any key to continue . . .
*/
三、比较分析
下面的代码是某网友用结构体和函数指针实现的：
代码②
/////////////////////////////////////////////////
#include <stdio.h>
/////////////////////////////////////////////////
typedef struct base
{
void (*vfun)(void);
}Base;
typedef struct derived
{
Base b;
void (*vfun)(void);
} Derived;
/////////////////////////////////////////////////
void Bfun()
{
puts("Base vfcn");
}
void Dfun()
{
puts("Derived vfcn");
}
/////////////////////////////////////////////////
void Baseconstruct(Base* b)
{
b->vfun=Bfun;
}
void Derivedconstruct(Derived* d)
{
d->b.vfun=Dfun;
d->vfun=Dfun;
}
/////////////////////////////////////////////////
int main(void)
{
Base ba,*pb;
Derived de;
Baseconstruct(&ba);
Derivedconstruct(&de);
ba.vfun();//正常调用
de.vfun();
pb = &ba;//动态调用
pb->vfun();
pb = (Base*)&de;
pb->vfun();
getchar();
return 0;
}
/*
Base vfcn
Derived vfcn
Base vfcn
Derived vfcn
*/
代码②用结构体模拟类，然后还搞出了构造函数，模拟了很多C++的外表，但是代码②没有办法采用真正的虚函数表，所以在结构体里边保存了两个同样的指针。
这就是为什么需要：d->b.vfun=Dfun。“父类”（结构体）指针在调用vfun函数的时候，调用的结果就是这条指令的功劳。这里如果把Dfun改成其它的，那“父类”指针调用输出就是其它的了。这个“动态绑定”还是通过“子类”（结构体）对象来调用函数的。
动态绑定其实没必要搞得那么复杂，动态绑定只是C++的一个功能而已，模仿了那么多，把一些不必要的东西也加上去了，反而混淆了动态绑定的根本。