تنفيذ الـ Interfaces

جزء من قسم Object Oriented Programming في رحلة C على Coddy — الدرس 41 من 61.

الآن بعد أن فهمت ماهية الـ interface — وهي عبارة عن struct يحتوي فقط على function pointers — فقد حان الوقت لإنشاء concrete implementations تفي بهذا الـ contract.

تذكر واجهة ILogger الخاصة بنا من الدرس السابق:

typedef void (*LogFunc)(const char* message);

typedef struct {
    LogFunc log;
} ILogger;

لتنفيذ هذه الواجهة، نكتب دوالاً فعلية تطابق توقيع LogFunc، ثم ننشئ مثيلات ILogger مع تعيين تلك الدوال لها:

void console_log(const char* message) {
    printf("[CONSOLE] %s\n", message);
}

void file_log(const char* message) {
    printf("[FILE] %s\n", message);  // محاكاة مخرجات الملف
}

ILogger create_console_logger() {
    ILogger logger = { console_log };
    return logger;
}

ILogger create_file_logger() {
    ILogger logger = { file_log };
    return logger;
}

تعيد كل دالة "constructor" كائن ILogger مع دالة مختلفة مرتبطة بها. لا يحتاج الكود الذي يستخدم أدوات التسجيل (loggers) هذه إلى معرفة أي تنفيذ (implementation) تلقاه:

void do_work(ILogger* logger) {
    logger->log("Starting work...");
    logger->log("Work complete!");
}

int main() {
    ILogger console = create_console_logger();
    ILogger file = create_file_logger();
    
    do_work(&console);  // يستخدم console_log
    do_work(&file);     // يستخدم file_log
    return 0;
}

إن الدالة do_work منفصلة تماماً عن آلية التسجيل (logging). يمكنك تبديل أدوات التسجيل بحرية دون تغيير أي من المنطق الأساسي — هذه هي قوة البرمجة وفقاً لواجهة (interface).

التحدي

سهل

دعنا نبني نظام INotifier يوضح كيف يمكن للتطبيقات المختلفة أن تفي بنفس عقد الواجهة (interface contract). ستقوم بإنشاء أدوات إشعار ملموسة — EmailNotifier و SMSNotifier — كلاهما يتوافق مع واجهة مشتركة ولكنهما ينتجان مخرجات مختلفة.

ستقوم بتنظيم الكود الخاص بك عبر ثلاثة ملفات:

notifier.h: حدد الواجهة هنا. أنشئ نوع مؤشر دالة يسمى NotifyFunc يأخذ رسالة const char* ولا يعيد شيئاً. ثم حدد هيكل INotifier يحتوي فقط على مؤشر دالة notify من هذا النوع. أعلن أيضاً عن دالتي بناء (constructor functions): create_email_notifier و create_sms_notifier، كل منهما تعيد INotifier بالقيمة.
notifier.c: قم بتنفيذ دوال الإشعار الملموسة ودوال البناء هنا. أنشئ:
- email_notify — يطبع الرسالة بالتنسيق: [EMAIL] message
- sms_notify — يطبع الرسالة بالتنسيق: [SMS] message
- create_email_notifier — يعيد INotifier مرتبطاً بـ email_notify
- create_sms_notifier — يعيد INotifier مرتبطاً بـ sms_notify
main.c: اجمع كل شيء معاً هنا. اقرأ نوع الإشعار والرسالة، وأنشئ أداة الإشعار المناسبة باستخدام دوال البناء، وأرسل الإشعار من خلال الواجهة.

سيتلقى برنامجك مدخلين: نوع الإشعار (1 للبريد الإلكتروني، 2 للرسائل القصيرة SMS) و رسالة لإرسالها.

استخدم دوال البناء لإنشاء أداة الإشعار المناسبة، ثم استدعِ notify من خلال الواجهة لعرض الرسالة.

مثال للمخرجات عندما يكون النوع 1 والرسالة Meeting at 3pm:

[EMAIL] Meeting at 3pm

مثال للمخرجات عندما يكون النوع 2 والرسالة Your code shipped:

[SMS] Your code shipped

تكمن قوة هذا النمط في أن main.c لا يحتاج إلى معرفة كيفية عمل كل أداة إشعار داخلياً — فهو ببساطة يستدعي دالة notify الخاصة بالواجهة، ويتم تنفيذ التطبيق الصحيح. تذكر استخدام حراس التضمين (include guards) في ملف الرأس الخاص بك.

جرّب بنفسك

#include <stdio.h>
#include "notifier.h"

int main() {
    int type;
    char message[256];
    
    // قراءة نوع الإشعار (1 للبريد الإلكتروني، 2 للرسائل القصيرة SMS)
    scanf("%d", &type);
    getchar(); // استهلاك السطر الجديد
    
    // قراءة الرسالة
    fgets(message, sizeof(message), stdin);
    // إزالة السطر الجديد في النهاية إذا وجد
    int len = 0;
    while (message[len] != '\0') len++;
    if (len > 0 && message[len-1] == '\n') message[len-1] = '\0';
    
    // TODO: إنشاء المُخطر (notifier) المناسب بناءً على النوع
    // استخدم create_email_notifier() للنوع 1
    // استخدم create_sms_notifier() للنوع 2
    
    // TODO: استدعاء دالة notify من خلال الواجهة
    // notifier.notify(message);
    
    return 0;
}