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C语言面向对象设计实战习题解析指南

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引言

在C语言的世界里，虽然传统上它被认为是一种过程式编程语言，但通过结构体和指针的巧妙运用，我们也可以实现面向对象的设计理念。本文将针对C语言面向对象设计的实战习题进行解析，帮助读者更好地理解和应用这一编程思想。

一、习题解析

1. 题目一：设计一个学生类，包含姓名、年龄和成绩三个属性，以及获取和设置这些属性的方法。

解析：

#include <stdio.h>
#include <string.h>

typedef struct {
    char name[50];
    int age;
    float score;
} Student;

void setStudentName(Student *s, const char *name) {
    strncpy(s->name, name, sizeof(s->name) - 1);
    s->name[sizeof(s->name) - 1] = '\0';
}

void setStudentAge(Student *s, int age) {
    s->age = age;
}

void setStudentScore(Student *s, float score) {
    s->score = score;
}

void getStudentName(const Student *s) {
    printf("Name: %s\n", s->name);
}

void getStudentAge(const Student *s) {
    printf("Age: %d\n", s->age);
}

void getStudentScore(const Student *s) {
    printf("Score: %.2f\n", s->score);
}

int main() {
    Student stu;
    setStudentName(&stu, "Alice");
    setStudentAge(&stu, 20);
    setStudentScore(&stu, 90.5);

    getStudentName(&stu);
    getStudentAge(&stu);
    getStudentScore(&stu);

    return 0;
}

2. 题目二：设计一个动物类，包含种类和年龄两个属性，以及一个行走的方法。

解析：

#include <stdio.h>

typedef struct {
    char type[50];
    int age;
} Animal;

void walk(Animal *animal) {
    printf("The %s is walking.\n", animal->type);
}

int main() {
    Animal animal;
    strcpy(animal.type, "dog");
    animal.age = 5;

    walk(&animal);

    return 0;
}

3. 题目三：设计一个交通工具类，包含速度和燃料两个属性，以及加速和减速的方法。

解析：

#include <stdio.h>

typedef struct {
    float speed;
    float fuel;
} Vehicle;

void accelerate(Vehicle *vehicle, float increment) {
    vehicle->speed += increment;
}

void decelerate(Vehicle *vehicle, float decrement) {
    if (vehicle->speed - decrement >= 0) {
        vehicle->speed -= decrement;
    } else {
        vehicle->speed = 0;
    }
}

int main() {
    Vehicle vehicle;
    vehicle.speed = 60.0;
    vehicle.fuel = 100.0;

    accelerate(&vehicle, 20.0);
    printf("Speed after acceleration: %.2f\n", vehicle.speed);

    decelerate(&vehicle, 30.0);
    printf("Speed after deceleration: %.2f\n", vehicle.speed);

    return 0;
}

二、总结

通过以上实战习题的解析，我们可以看到，即使是在C语言中，我们也可以通过结构体和指针来实现面向对象的设计。这要求我们具备良好的数据结构和算法知识，以及灵活运用语言特性的能力。在实际编程过程中，我们要不断实践和总结，才能更好地掌握面向对象编程的思想。

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