接上一篇:C面向对象编程--抽象数据类型(1) ,本篇主要实现Set
实现--Set
main.c 可以成功编译,但是在编译和执行程序之前,我们必须实现抽象数据类型和内存管理,如果一个对象不储存任何信息,并且每一个对象都至少属于一个set,那么我们可以用一个唯一的较小的正整数值来表示对象和每一个set,而这些正整数值可以使用一个数组heap[ ]中的索引来表示。
如果一个对象是set的成员,对应的数组元素包含代表set的整数值。
Sets和对象具有相同的展示,new( )不会在意type的类型描述,它将返回heap[ ]中值为0的元素,代码如下:
#if ! defined MANY || MANY < 1 #define MANY 10 #endif static int heap [MANY]; void * new (const void * type, ...) { int * p; /* & heap[1..] */ for (p = heap + 1; p < heap + MANY; ++ p) if (! * p) break; assert(p < heap + MANY); * p = MANY; return p; }
使用0来标记heap[ ]中的有效元素,结果,我们不能返回指向heap[0]的指针----假如是set,其成员可以获得0索引。new()可能越界,可以使用assert()来避免。elete()必须小心null指针,一个heap[]元素通过被设置为0从而被回收:
void delete (void * _item) { int * item = _item; if (item) { assert(item > heap && item < heap + MANY); * item = 0; } }
注:我们必须使用统一的方式来处理通用指针,于是我们使用在变量名前加下划线前缀的方法,只是用来初始化我们期待的类型并且名字接近的局部变量。
一个set有所包含的的对象表示:每一个元素指向set,假如一个元素包含MANY,就可以添加到set,否则,说明set中已经包含。
void * add (void * _set, const void * _element) { int * set = _set; const int * element = _element; assert(set > heap && set < heap + MANY); assert(* set == MANY); assert(element > heap && element < heap + MANY); if (* element == MANY) * (int *) element = set - heap; else assert(* element == set - heap); return (void *) element; }
其他的函数就简单了,find( ) 仅仅用来判断set中是否包含有下划线前缀的变量名元素:
void * find (const void * _set, const void * _element) { const int * set = _set; const int * element = _element; assert(set > heap && set < heap + MANY); assert(* set == MANY); assert(element > heap && element < heap + MANY); assert(* element); return * element == set - heap ? (void *) element : 0; }
contains( )将find( ) 得到的结果转换为一个真值:
int contains (const void * _set, const void * _element) { return find(_set, _element) != 0; }
drop( ) 依赖find( )函数来检查要删除的元素是否在set中,若是,则通过将相应的对象元素的值标记为MANY:
void * drop (void * _set, const void * _element) { int * element = find(_set, _element); if (element) * element = MANY; return element; }
接着提供了一个判断两个对象是否相等的函数differ( ):
int differ (const void * a, const void * b) { return a != b; }
完整的Set.c源代码如下:
#include <assert.h> #include <stdio.h> #include "new.h" #include "Set.h" #include "Object.h" const void * Set; const void * Object; #if ! defined MANY || MANY < 1 #define MANY 10 #endif static int heap [MANY]; void * new (const void * type, ...) { int * p; /* & heap[1..] */ for (p = heap + 1; p < heap + MANY; ++ p) if (! * p) break; assert(p < heap + MANY); * p = MANY; return p; } void delete (void * _item) { int * item = _item; if (item) { assert(item > heap && item < heap + MANY); * item = 0; } } void * add (void * _set, const void * _element) { int * set = _set; const int * element = _element; assert(set > heap && set < heap + MANY); assert(* set == MANY); assert(element > heap && element < heap + MANY); if (* element == MANY) * (int *) element = set - heap; else assert(* element == set - heap); return (void *) element; } void * find (const void * _set, const void * _element) { const int * set = _set; const int * element = _element; assert(set > heap && set < heap + MANY); assert(* set == MANY); assert(element > heap && element < heap + MANY); assert(* element); return * element == set - heap ? (void *) element : 0; } int contains (const void * _set, const void * _element) { return find(_set, _element) != 0; } void * drop (void * _set, const void * _element) { int * element = find(_set, _element); if (element) * element = MANY; return element; } int differ (const void * a, const void * b) { return a != b; }
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