Αφηρημένοι τύποι

Η δυνατότητα χωρισμού ενός προγράμματος σε ανεξάρτητες λειτουργικές μονάδες επιτρέπει τον ορισμό αφηρημένων οντοτήτων στις οποίες η πρόσβαση γίνεται μόνο μέσω συναρτήσεων και με συγκεκριμένο τρόπο.

Η χρήση των οντοτήτων αυτών γίνεται μόνο μέσω των συναρτήσεων και των τύπων που ορίζονται σε αντίστοιχο αρχείο επικεφαλίδων, ενώ η υλοποίηση γίνεται σε ξεχωριστό αρχείο C. Ο τρόπος αυτός προγραμματισμού ξεχωρίζει την υλοποίηση από τους μηχανισμούς πρόσβασης επιτρέποντάς μας να αλλάξουμε την υλοποίηση χωρίς να επηρεαστεί το υπόλοιπο πρόγραμμα.

Το παρακάτω παράδειγμα ορίζει έναν μετρητή ο οποίος μπορεί μόνο να αυξάνεται:

/*
* Header file
*/
extern int get_counter(void);
extern void inc_counter(void);

/*
* C file
*/
static int counter;

int
get_counter(void)
{
return (counter);
}

void
inc_counter(void)
{
counter++;
}

Το παραπάνω παράδειγμα δημιουργεί έναν μόνο μετρητή. Με τη χρήση δεικτών και δυναμικής μνήμης μπορούμε να ορίσουμε ένα εργοστάσιο που να δημιουργεί απεριόριστο αριθμό από μετρητές. Ο αφηρημένος τύπος του μετρητή παριστάνεται ως ένας δείκτης σε ακέραιο:

/*
* Header file
*/
typedef int *counter;

extern counter new_counter(void);
extern int get_counter(counter c);
extern void inc_counter(counter c);

/*
* C file
*/

/*
* Return a new counter object
*/
counter
new_counter(void)
{
        counter c;

        c = (counter)malloc(sizeof(int));
        *c = 0;
        return (c);
}

int
get_counter(counter c)
{
        return (*c);
}

void
inc_counter(counter c)
{
        (*c)++;
}

Με τη χρήση των παραπάνω αρχείων μπορούμε να προγραμματίσουμε με δύο λ.χ. μετρητές:

#include <stdio.h>
#include "counter.h"

main()
{
        counter c1, c2;

        c1 = new_counter();
        c2 = new_counter();
        inc_counter(c1);
        inc_counter(c1);
        inc_counter(c2);
        printf("%d %d\n", get_counter(c1), get_counter(c2));
}

Το παραπάνω παράδειγμα επιτρέπει σε κάποιον να διαβάσει στο αρχείο των επικεφαλίδων ότι ο αφηρημένος τύπος είναι ένας δείκτης σε ακέραιο και να τον μεταβάλει με λάθος τρόπο (πχ *c = 12;). Μπορούμε να διασφαλίσουμε τον αφηρημένο τύπο από τέτοιου είδους προσβάσεις ορίζοντας μια δομή στο αρχείο υλοποίησης και μόνο έναν δείκτη στη δομή αυτή στο αρχείο επικεφαλίδων (η γραφή structptr->member είναι συντομογραφία της (*structptr).member):

/*
* Header file
*/
typedef struct s_counter *counter;

extern counter new_counter(void);
extern int get_counter(counter c);
extern void inc_counter(counter c);

/*
* C file
*/

struct s_counter {
        int value;
};

/*
* Return a new counter object
*/
counter
new_counter(void)
{
        counter c;

        c = (counter)malloc(sizeof(struct s_counter));
        c->value = 0;
        return (c);
}

int
get_counter(counter c)
{
        return (c->value);
}

void
inc_counter(counter c)
{
        c->value++;
}

Είναι αξιοσημείωτο ότι η παραπάνω (διαφορετική) υλοποίηση συνεχίζει να είναι συμβατή με το πρόγραμμα το οποίο χρησιμοποιεί τους δύο δείκτες.