Имитация ООП в C, где ошибка?

Question

[Иван Четчасов]

Я написал имитацию ООП в С, но код не работает.
Можете помочь, почему?

#pragma clang diagnostic ignored "-Wint-conversion"

#include <stdio.h>

typedef struct point {
    int x;
    int y;
    char* (*tochar)();
} point;

int *_p_d_s;
static int _point_tochar_size;
char* _point_tochar()
{
    int here = 0;
    int int_size = sizeof(here);
    int self_addr = here-2*int_size;
    point *self = self_addr;
    char* ret;
    sprintf(ret, "point X%d, Y%d", self->x, self->y);
    return ret;
};
int *_p_d_e;

//point constructor
point Point(int x, int y)
{
    point ret = {x, y};
    _point_tochar_size = _p_d_e-_p_d_s;
    return ret;
};

int main(int argc, char** argv)
{
    point test = Point(5, 10);
    printf("%s", test.tochar());
    return 0;
};

Answer 1

[Wataru]

int self_addr = here-2*int_size;
point *self = self_addr;

Это что вообще такое?! Объясните, что вы пытались тут сделать вообще.

Для имитации ООП надо в структуре иметь указатель на функцию, который надо инициализировать, внезапно, указателем на функцию, например, вот так:
ret.tochar = &ToCharFunc.

Сама функция должна помимо обычных параметров еще и принимать указатель на объект, с которым вы хотите работать.

Comments

[Иван Четчасов]

я хотел сделать так, чтобы не нужно было передавать указатель на объект, а чтобы функция сама вычисляла его адрес

[Wataru]

TalismanChet, Вот только сам объект может как лежать в стеке, так и где-то в куче. Вы, видимо, хотели написать что-то вроде

point *self = &here-2*sizeof(int);

Это какое-то место на стеке. Там может быть какой-то мусор, который компилятор туда добавил для защиты от переполнения стека, там может быть локальная переменная предыдущего фрейма, какой-то параметр функции или адрес возврата, в зависимости в какое к вас соглашение вызова принято и что там компилятор наоптимизирует.

[Wataru]

TalismanChet, Кстати, что-бы поднятся по стеку, обычно надо прибавлять к адресу, но это, опять же, зависит от архитектуры.

[Василий Дёмин]

TalismanChet, нельзя это сделать без костылей. Нужно принять этот факт и передавать адрес явно

[Иван Четчасов]

Эх, хорошо, я думал что это возможно

[Vitsliputsli]

Василий Дёмин, я думаю автору вариант с костылями тоже подойдёт. Как минимум, чтобы посмотреть какие вообще могут быть варианты. Так что кидайте их, всем будет интересно.

[Wataru]

Vitsliputsli, Без каких-то дополнительных действий - это не сделать.

Потому что some_struct.some_func(a,b,c) - это просто вызов функции по адресу, лежащему в переменной some_struct.some_func. И внутри функции никак знать, что же это за some_struct и где оно вообще, невозможно.

Если же какие-то дополнительные действия разрешены, то можно, например, перед вызовом "метода" класть адрес структуры в глобальную переменную. Может даже макрос какой-то можно для этих целей соорудить. Но это мерзкий, нечитаемый, неустойчивый и опасный костыль. Просто передать лишний параметр в функцию - гораздо проще.

[res2001]

Я бы предложил вообще не делать указатель на функцию внутри структуры.
Просто именуйте функции по определенной схеме с указанием названия класса в имени функции, например: ClassName_FunctionName.
В таком подходе есть преимущество - избавляемся от коссвенности при вызове функции, т.е. вызов будет происходить чуть быстрее, чем с использованием указателя на функцию.
Но передавать указатель на объект в функцию все равно придется :)
На хабре есть на тему ООП на Си несколько статей, одна из них: https://habr.com/ru/post/568588/

[Wataru]

res2001, указатели нужны для полиморфизма. Это типа vtable, реализованный руками.

[res2001]

Wataru, Не согласен:
1. vtable нужен только для виртуальных функций, для обычных, не виртуальных, она не используется. Автор, по моему, еще не дошел до реализации наследования и полиморфизма, так что явно не думал об этом.
2. таблица виртуальных функций создается в единственном экземпляре, она одна для всех экземпляров класса. В структуре класса хранится только указатель на нее.
Вызовы виртуальных функций можно завернуть в макросы с тем же именем, что я предложил в прошлом сообщении, в макросе вызывать нужный метод через vtable.
Как-то так вижу.

[res2001]

При вызове виртуальных функций через макрос надо указатель приводить к нужному типу функции, т.к. в vtable будут лежать не типизированные указатели (void*).
Так что типы для каждой виртуальной функции должны быть определены с помощью typedef.
Так как имена виртуальных функций реально будут у макросов, сами виртуальные функции должны называться как-то по другому, ну там подчеркивание добавлять или еще что.

В общем кода получается слишком много, чтоб этим серьезно заниматься :-)
Обычно хватает легкого приближения к стилю ООП, без этих наворотов с наследованием и т.п.

Answer 2

[res2001]

Ну как минимум вы ничем не инициализируете test.tochar в "конструкторе", но используете этот указатель в printf, это вызывает вылет программы без вызова _point_tochar.

Вычисление адреса объекта (self) вы так не сделаете. Я в принципе могу догадаться, что вы пытались сделать, но это выполнено явно не правильно. И это даже может дать правильный результат, если правильно реализовать. Но любое изменение в стеке приведет к тому, что "формулу" придется переделывать. А стек меняется при каждом вызове и возврате из функции, при каждом объявлении локальной переменной, т.е. очень часто.
Так что адрес объекта передавайте явно в функцию.

В "Экстремальный Си" описывается подход к ООП на Си.

Answer 3

[Василий Дёмин]

Нужно self явно в функцию передавать, а не арифметикой указателей заниматься.