C語言實現抽象資料型別（ADT

c/c++有固有資料型別，比如int，float，double。int a;就宣告且定義出乙個int型變數（或者叫資料物件）；但光有這些固有的資料型別不能滿足程式設計的可讀、可復用、可維護性的要求。比如想要處理乙個現實中「學生小明」的物件，如果能有乙個名叫「student」的「學生」型別（好比「int」型別），通過像student xiaoming;這樣的語句，就可以定義出乙個名為xiaoming的學生型別物件（就好比「int a;」定義出乙個名為a的int整型變數那樣），那就好辦了。同樣的，如果能實現乙個名叫「stack」的棧資料型別，名叫「list」的鍊錶資料型別，名叫「car」的汽車資料型別，名叫「plane」的飛機資料型別……，就很方便了。用c++的話說來就是class student; student xiaoming；class stack; stack my_stack；class plane; plane boing747；，如此我們自定義出想要的資料型別，然後使用它。

用物件導向的語言和語法，更容易理解抽象資料型別，就像上面寫的那樣。「抽象、封裝、繼承、多型」是物件導向的4個特點，抽象就是把同一資料型別的共有特徵概括出來。乙個資料物件有四個屬性：v（值），a（位址），n（名稱），t（型別）。在程式編譯完成後，可執行程式裡面產生了資訊缺失：程式中的資料物件只有位址和值，沒有資料型別、資料名稱、資料意義等資訊了。所以抽象完成在編寫程式的時候。抽象得出的資料型別的特點包含兩個方面：屬性和方法。拿「student」學生型別來說，姓名，性別，年級，班級，成績等就是學生型別的「屬性」，可以由各種變數表示；努力學習，公升學，考試，翹課，掛科，被加分，被表揚，被扣分，被處分等就是學生型別的「方法」，可以由各種函式表示。方法可以對屬性進行操作，比如「被加分」會修改「成績」這個屬性。封裝就是通過一定的語法形式，把抽象出來的屬性和方法「**在一起」，在形式上寫成乙個整體，使人從形式上就能看出兩者的緊密關係，這個過程叫封裝。通過封裝，還可以將部分屬性和方法隱藏起來，對外只留一定的介面（函式），實現「資訊隱藏」。封裝可以理解為抽象的具體表現形式。

c語言實現抽象資料型別不如物件導向語言來的方便，不過抽象和封裝還是能實現的。

c語言用不完整型別作為唯一的封裝工具。不完整型別的描述是：描述了物件但缺少定義物件大小所需的資訊。

例如宣告 struct t; //宣告不完整型別t。

這告訴編譯器t是乙個結構標記，但並沒有描述結構的成員，所以，編譯器沒有足夠的資訊去確定該結構的大小，sizeof不能用在不完整型別上，也不能用它來宣告變數：

struct t s；（這是錯誤的）。

但是可以定義乙個指標型別指向不完整型別：

typedef struct t *t；

這個型別定義表明，型別t 的變數是指向標記為t的結構的指標。現在可以宣告型別t的變數，將其作為函式的引數進行傳遞，並可以執行其他合法的指標運算（指標的大小並不依賴於它指向的物件，這就解釋了為什麼c語言允許這種行為）。不完整型別的資訊將在程式的其他地方補充完整。

舉學生資料型別的例子說明利用不完整型別實現抽象資料型別：實現抽象資料型別，形式上還是用標頭檔案，原始檔的方式，標頭檔案是供其他人看的，供其他模組其他客戶呼叫的「庫」、「模組對外介面」，在標頭檔案裡定義學生抽象資料型別，並給出代表學生型別「方法」（公升學，考試，翹課，掛科……）的函式的原型：

studentadt.h

#ifndef studentadt_h
#define studentadt_h
struct student; //宣告不完整型別student
typedef struct student * pstudent；//定義學生抽象資料型別，客戶用pstudent而不是student來定義adt
pstudent create(char * name, char * school, int id, int age );
void destroy(pstudent s);
void jiafen(pstudent s, int score);  //被加分
void koufen(pstudent s, int score);  //被扣分
void shengxue(pstudent s, char * school);  //公升學，可能公升到其他學校去了
void showinfo(pstudent s);  //顯示adt變數的具體資訊
//……可能還有其他函式實現各種學生型別的「方法」
#endif

宣告的struct這個結構體裡具體有哪些變數，也就是學生型別具體細節（比如學生成績既有可能是用陣列儲存的，也有可能是用鍊錶儲存的），都不在這裡體現，在這裡隱藏起來。在原始檔中再具體實現。客戶不能訪問struct結構的成員。pstudent才是為客戶定義的，供客戶使用的學生抽象資料型別（而不是student型別），包含此標頭檔案的客戶可以使用pstudent型別的變數，呼叫這個標頭檔案中的函式。

抽象資料型別需要create和destroy這樣的函式。int a;//內建型別的宣告，直接它自己就分配出乙個int型的空間。，而抽象資料型別是自定義出來的，需要我們自己手動分配和釋放空間。

客戶可以這樣使用學生adt：

pstudent xiaoming;
xiaoming = cteate("xiaoming", "peking university", 20200001, 18);
//定義出乙個xiaoming的學生adt變數，並做初始化：他的名字叫「xiaoming」，學校是北京大學，學號20200001，年齡18歲。
jiafen(xiaoming, 2);//小明被加分了，加了2分。
koufen(xiaoming, 1);//小明被扣分了，扣了1分。
shengxue(xiaoming, "tsinghua university");//小明公升學去了清華。
destroy(xiaoming);//不再使用xiaoming變數後，釋放動態分配的記憶體，以免記憶體洩漏

studentadt.c可能像這樣實現：

#include #include #include "studentadt.h"
struct student ;
pstudent create(char * name, char * school, int id, int age ) 
void destroy(pstudent s) 
void jiafen(pstudent s, int score) 
void koufen(pstudent s, int score) 
void shengxue(pstudent s, char * school) 
void showinfo(pstudent s)

《c語言程式設計：現代方法》k.n.king；《新標準c++程式設計教程》郭煒；《基於linux的c++》mooc課程，喬林

C語言實現抽象資料型別（ADT

抽象資料型別（ADT

抽象資料型別（ADT

c語言的抽象資料型別（ADT）

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