# 介绍
实现C面向对象写法：
1. `pointer`分支是基于函数指针的封装；
2. `opaque`分支是不透明结构体的封装。

# 与不透明结构体的对比
## 1.基于函数指针的封装：
- 优点：
    - 模拟面向对象编程，使用方便，调用简洁。
    - 函数指针可以灵活替换，允许不同实例有不同的行为（类似于多态）。
    - 代码更具可读性，通过对象访问函数使得代码显得更加面向对象。
- 缺点：
    - 增加了一定的复杂性，尤其是在初始化、管理函数指针和内存管理时。
    - 效率上可能会有轻微的开销，因为每次调用都要通过函数指针间接调用实际函数。
    - 函数指针可能导致调试变得更困难（比如在使用调试器时，无法直接看到函数调用链）。

## 2.不透明结构体（Opaque Struct）：
- 优点：
    - 更简单和直接，库的用户不需要关心结构体内部的实现细节，增加了封装性和代码的安全性。
    - 函数调用时更加直观，通过全局函数操作对象，用户只看到需要操作的API接口。
    - 减少了复杂性，尤其在内存管理和函数指针管理方面更为轻量。
- 缺点：
    - 不能模拟对象方法调用，调用方式可能显得不够“面向对象”。
    - 不支持多态：所有实例共享相同的函数，不能为不同实例设置不同的行为。

# 工程中的使用情况
在实际工程中，**不透明结构体（Opaque Struct）** 的方式通常使用得更多。
尤其是在系统编程、嵌入式开发或跨平台库设计中，不透明结构体是更常见的设计模式。
它的封装性好，内存管理相对简单，并且函数调用更加高效。
这种模式通常用于C库的设计，比如许多操作系统API和标准库都会采用这种模式。
## 不透明结构体（Opaque Struct）的实际例子
1. POSIX标准中的文件操作（FILE 结构体）：
`FILE` 结构体就是一个经典的不透明结构体。
用户通过API函数如 `fopen()`, `fclose()`, `fread()`, `fwrite()` 操作 `FILE` 指针，但无法直接访问 `FILE` 结构体的内部实现。
```c
FILE* file = fopen("test.txt", "r");
if (file) {
    // 使用 fread、fwrite 等函数操作 FILE 对象
    fclose(file);
}
```
2. OpenGL 的 GLFW 库：
`GLFW` 是一个图形库，它大量使用了不透明结构体的设计。用户只能通过API函数操作这些结构体，如 `GLFWwindow`。
```c
GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(640, 480, "Hello World", NULL, NULL);
if (window) {
    // 使用 glfwGetWindowSize 等函数操作 GLFWwindow
    glfwDestroyWindow(window);
}
```
3. libcurl
`libcurl` 使用了不透明结构体，库的用户通过 `CURL`* 指针操作 HTTP 请求，而无法直接访问内部数据。
```c
CURL *curl = curl_easy_init();
if(curl) {
    curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_URL, "http://example.com");
    curl_easy_perform(curl);
    curl_easy_cleanup(curl);
}
```
## 基于函数指针封装的实际例子
这种模式较少见于系统编程或者底层库设计，但在某些场景中，例如模拟面向对象编程、插件系统或者策略模式时，这种模式非常有用。
1. 插件系统（Plugin System）：
在许多插件系统中，插件往往通过一个统一的结构体接口暴露函数指针。
这种设计可以允许不同的插件使用不同的行为，但又通过统一的接口进行交互。
例如，音频处理库 FFmpeg 中的一些模块设计就是通过函数指针进行交互。
```c
struct Plugin {
    void (*init)(void);
    void (*process)(void);
    void (*destroy)(void);
};
```
2. `SDL（Simple DirectMedia Layer）`事件处理：
虽然SDL本身大多数时候使用不透明结构体，但在处理回调函数时，类似于函数指针的设计非常常见。
事件驱动系统通过将函数指针传递给SDL，可以自定义事件的处理逻辑。
```c
SDL_Event event;
while (SDL_PollEvent(&event)) {
    switch (event.type) {
        case SDL_QUIT:
            quit();
            break;
        case SDL_KEYDOWN:
            keydown(event.key.keysym.sym);
            break;
    }
}
```

# 总结
- 不透明结构体（Opaque Struct） 是实际工程中更为常见的设计，特别是在需要跨平台和高效的API设计中。
- 基于函数指针的封装 更适合在需要模拟面向对象行为，或需要为不同对象提供不同实现的场景。

如果你的库需要高性能并且用户操作相对简单，`不透明结构体`是更合适的选择；而如果你希望提供面向对象的编程体验，可以考虑`基于函数指针的封装`。