Wskaźniki do funkcji w strukturach

Część sekcji Programowanie obiektowe ścieżki C w Coddy. Lekcja 38 z 61.

Do tej pory używaliśmy wskaźników do funkcji jako samodzielnych zmiennych lub przekazywaliśmy je jako argumenty. Kolejnym krokiem w kierunku polimorfizmu jest osadzenie wskaźnika do funkcji bezpośrednio w strukturze, co nadaje jej własne zachowanie.

Gdy struktura zawiera wskaźnik do funkcji, każda instancja może przechowywać inną funkcję. Oznacza to, że dwa obiekty tego samego typu mogą zachowywać się inaczej, gdy wywołasz ich wskaźnik do funkcji:

typedef void (*PrintFunc)(const char*);

typedef struct {
    const char* name;
    PrintFunc print;  // Wskaźnik do funkcji jako składowa
} Printer;

Struktura Printer ma teraz dwa elementy: dane (name) i zachowanie (print). Aby jej użyć, podczas inicjalizacji przypisujesz funkcję do wskaźnika:

void loud_print(const char* msg) {
    printf("!!! %s !!!\n", msg);
}

int main() {
    Printer p;
    p.name = "Alert";
    p.print = loud_print;
    
    p.print("Hello");  // Wynik: !!! Hello !!!
    return 0;
}

Zwróć uwagę, że wywołujemy funkcję za pośrednictwem struktury: p.print("Hello"). Wygląda to bardzo podobnie do wywoływania metody na obiekcie w innych językach. Struktura zawiera zarówno swoje dane, jak i funkcję, która na nich operuje.

Ten wzorzec stanowi podstawę polimorfizmu w C: różnym instancjom można przypisać różne funkcje, uzyskując różne zachowania tego samego typu struktury.

Wyzwanie

Łatwy

Zbudujmy system Notifier, który pokazuje, jak struktury mogą zawierać własne zachowanie za pomocą wskaźników do funkcji.

Utworzysz dwa pliki, aby uporządkować kod:

notifier.h: Zdefiniuj typ wskaźnika do funkcji o nazwie NotifyFunc, który przyjmuje parametr const char* i niczego nie zwraca. Następnie zdefiniuj strukturę Notifier, która zawiera pole name (typu const char*) oraz wskaźnik do funkcji notify typu NotifyFunc.
main.c: Dołącz plik nagłówkowy i zaimplementuj dwie funkcje powiadomień:
- alert_notify: wyświetla komunikat w formacie: [ALERT] message
- info_notify: wyświetla komunikat w formacie: [INFO] message
Następnie utwórz instancję Notifier, przypisz odpowiednią funkcję na podstawie danych wejściowych i wywołaj powiadomienie za pomocą wskaźnika do funkcji w strukturze.

Twój program otrzyma dwa dane wejściowe: typ powiadomienia (1 oznacza alert, 2 — informację) oraz komunikat do wyświetlenia.

Na podstawie typu przypisz odpowiednią funkcję do pola notify swojego obiektu notifier, a następnie wywołaj ją za pośrednictwem struktury, aby wyświetlić komunikat.

Przykładowy wynik, gdy typ wynosi 1, a komunikat to "System starting":

[ALERT] System starting

Przykładowy wynik, gdy typ wynosi 2, a komunikat to "All systems normal":

[INFO] All systems normal

Pamiętaj, aby użyć strażników dołączania w pliku nagłówkowym i wywołać funkcję za pośrednictwem pola struktury: n.notify(message)

Spróbuj swoich sił

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

// TODO: Zaimplementuj funkcję alert_notify
// Powinna wypisać: [ALERT] message


// TODO: Zaimplementuj funkcję info_notify
// Powinna wypisać: [INFO] message


int main() {
    int type;
    char message[256];
    
    // Odczytaj dane wejściowe
    scanf("%d", &type);
    getchar(); // odczytaj znak nowej linii
    fgets(message, sizeof(message), stdin);
    
    // Usuń końcowy znak nowej linii z message, jeśli występuje
    int len = 0;
    while (message[len] != '\0') len++;
    if (len > 0 && message[len-1] == '\n') message[len-1] = '\0';
    
    // TODO: Utwórz instancję Notifier
    
    
    // TODO: Na podstawie type (1 dla alert, 2 dla info)
    // przypisz odpowiednią funkcję do pola notify w notifier
    
    
    // TODO: Wywołaj powiadomienie za pomocą wskaźnika do funkcji w strukturze
    // Użyj: n.notify(message)
    
    
    return 0;
}