c语言中实践里氏代换原则

任何基类可以出现的地方，都可以用子类来替代。

下面摘录一个单链表的示例：

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

struct node
{
    struct node * next;
};


struct list
{
    struct node header;　　
　　　　　　　　　/*****************************************
                * 此数据项被映射为 struct node * next;  
                * 占8个字节（64位指针）。因此，           
                * struct list* 可以转型为 struct node* 。
                *****************************************/
    int len;
};


struct value
{
    struct node header;
    int v;
};



struct list* list_create(void)
{
    struct list* pl = (struct list*)malloc(sizeof(struct list));
    memset(pl, 0, sizeof(struct list));
    pl->header.next = NULL;
    pl->len = 0;
    return pl;
}

void list_destroy(struct list* pl)
{
    free(pl);　　// memory leak
}

int main(void)
{
    struct list* pl = list_create();
    printf("pl point to memory sizeof()=%d\n", sizeof(struct list));

    // struct list* pl 转型为 struct node* pnh
    struct node* pnh = (struct node*)pl;
    printf("pnh point to memory sizeof()=%d\n", sizeof(struct node));

    
    struct value* pv = (struct value*)malloc(sizeof(struct value));
    memset(pv, 0, sizeof(struct value));
    pv->v = 999;
    printf("pv point to memory sizeof()=%d\n", sizeof(struct value));

    // struct value* pv 也可以转型为 struct node* pnv    
    struct node* pnv = (struct node*)pv;
    printf("pnv point to memory sizeof()=%d\n", sizeof(struct node));
    
    // 把 pnv 接到 pnh 之后
    pnh->next = pnv;

    // 再将 pl->header.next 转型为 pv，可以发现 pl->header.next 就是 pnv
    printf("pl->header.next->v=%d\n", ((struct value*)pl->header.next)->v );
    
    list_destroy(pl);
    return 0;
}

运行结果：

 

验证：
1、struct list* plist 可以转型为 struct node * pnode 。
2、凡是struct node * pnode 出现的地方，都可以用 struct value * pvalue 来替代。

验证通过！

 

结论：
1、struct node 可以可看作是 struct list 和 struct value 的基类。
2、子类的数据项定义顺序必须把基类的数据项定义放在前面，与基类保持一致。才能正常转型。
3、结构体的空间全部由其数据项大小组合而成，结构体本身不占任何空间。