Padrão de construtor

Parte da seção Programação Orientada a Objetos do Journey de C da Coddy. Lição 12 de 61.

Em linguagens como Java ou C++, você cria objetos usando construtores: funções especiais que alocam memória e inicializam campos automaticamente. C não tem esse recurso, mas podemos simulá-lo com um padrão simples: uma função create_.

Uma função construtora em C normalmente faz três coisas: aloca memória com malloc, inicializa todos os campos com os valores adequados e retorna um ponteiro para o novo objeto:

typedef struct {
    char *name;
    int age;
} Person;

Person *create_person(const char *name, int age) {
    Person *p = malloc(sizeof(Person));
    p->name = malloc(strlen(name) + 1);
    strcpy(p->name, name);
    p->age = age;
    return p;
}

A função retorna um ponteiro porque o objeto fica no heap, não na pilha. Isso significa que ele persiste depois que a função retorna e pode ser passado livremente. O chamador o usa assim:

Person *alice = create_person("Alice", 30);
printf("%s is %d years old\n", alice->name, alice->age);

Observe como o construtor cuida de todos os detalhes complicados: alocar a estrutura, alocar espaço para a string e copiar os dados. Quem faz a chamada apenas fornece os valores iniciais e recebe um objeto pronto para uso. Isso encapsula a lógica de criação em um só lugar, tornando seu código mais limpo e menos sujeito a erros.

Desafio

Fácil

Vamos criar um módulo Book que usa o padrão construtor para criar objetos de livro no heap. Você vai praticar como escrever uma função create_ que cuida de toda a alocação e inicialização da memória e retorna um ponteiro pronto para uso.

Você vai criar três arquivos:

book.h: Declare uma struct Book com dois membros: char *title (um ponteiro para uma string alocada dinamicamente) e int pages. Declare também uma função construtora create_book que recebe uma string com o título e a quantidade de páginas e retorna um ponteiro para um novo objeto Book. Use guardas de inclusão com o símbolo BOOK_H.
book.c: Implemente a função create_book. Seu construtor deve alocar memória para a própria struct Book e, em seguida, alocar memória separadamente para a string do título (lembre-se de considerar o terminador nulo), copiar o título para a nova memória, definir o campo pages e retornar o ponteiro para o novo objeto Book.
main.c: Use seu construtor para criar um livro e exibir suas informações.

Você receberá duas entradas: o título do livro (uma string) e a quantidade de páginas (um inteiro).

No seu arquivo principal, use create_book para criar um novo livro com os valores fornecidos e, em seguida, imprima suas informações neste formato:

Title: {title}
Pages: {pages}

Por exemplo, com as entradas The C Programming Language e 272, a saída seria:

Title: The C Programming Language
Pages: 272

Lembre-se de que seu construtor encapsula toda a lógica de criação: quem o chama simplesmente fornece os valores iniciais e recebe um objeto totalmente inicializado e pronto para uso.

Experimente você mesmo

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "book.h"

int main() {
    char title[256];
    int pages;
    
    // Leia a entrada
    fgets(title, sizeof(title), stdin);
    // Remova a quebra de linha, se houver
    for (int i = 0; title[i]; i++) {
        if (title[i] == '\n') {
            title[i] = '\0';
            break;
        }
    }
    scanf("%d", &pages);
    
    // TODO: Use create_book para criar um novo livro com os valores fornecidos
    
    // TODO: Imprima as informações do livro no formato exigido:
    // Título: {title}
    // Páginas: {pages}
    
    // TODO: Não se esqueça de liberar a memória alocada ao terminar
    
    return 0;
}

Teste seus conhecimentos

Esta lição inclui um quiz rápido. Comece a lição para respondê-lo e acompanhar seu progresso.

Todas as lições de Programação Orientada a Objetos

3Ciclo de vida do objeto

Padrão de construtorPadrão de destrutor Inicialização da pilha Cópia profunda Revisão: wrapper de String

6Herança por composição

Incorporação de struct Regra do primeiro membro Acessando membros do tipo pai Upcasting Revisão: hierarquia de formas

9Projeto: Desenhador de Formas

Visão geral do projeto Implementação do círculo Implementação do retângulo Uso polimórfico Contêiner de formas

12Desafios Finais

Personagem de RPG Construtor Dinâmico de Strings Pilha Genérica Sistema de Eventos

Pratique por conta própria: Compilador de C online