如何设计一个多文件结构的函数库,以便计算三角形、矩形(包括长方形和正方形)、圆形的面积,以及柱体和球体的体积?
时间: 2025-02-17 13:21:53 浏览: 30
设计一个多文件结构的函数库,我们可以按照模块化的方式来组织代码,每个形状都有其特定的文件来处理计算。这里是一个简单的步骤:
1. 创建头文件 (`shape.h`):
```c
#ifndef SHAPE_H
#define SHAPE_H
#include <stdio.h>
// 基本结构:形状抽象基类或接口
typedef struct {
void* data; // 子类数据指针,用于动态类型识别
} Shape;
// 公共接口
double calculate_area(Shape* shape);
double calculate_volume(Shape* shape);
#endif // SHAPE_H
```
2. 实现三角形、矩形、圆形、柱体和球体的子类文件 (`triangle.c`, `rectangle.c`, `circle.c`, `cylinder.c`, `sphere.c`):
- 对于三角形:
```c
#include "shape.h"
struct Triangle {
double base, height;
};
double triangle_area(struct Triangle* t) {
return 0.5 * t->base * t->height;
}
double triangle_volume(void*) { // 无体积,只返回area
return triangle_area((struct Triangle*)data);
}
```
- 对于矩形和圆柱体/球体:
```c
// rectangle.c
struct Rectangle {
double width, height;
};
double rectangle_area(struct Rectangle* r) {
return r->width * r->height;
}
double rectangle_volume(struct Rectangle* r, double height) {
return rectangle_area(r) * height;
}
// cylinder.c 和 sphere.c 类似,只是体积计算公式不同
```
3. 完成所有子类后,在一个公共的主文件 (`main.c` 或 `library.c`) 中使用这些函数:
```c
#include "shape.h"
int main() {
Triangle triangle = {5, 7};
Rectangle rectangle = {3, 4};
printf("Triangle area: %lf\n", calculate_area(&triangle));
printf("Rectangle volume (with height = 2): %lf\n", calculate_volume(&rectangle, 2));
// 使用动态类型检查
Shape* circle = ...; // 实例化Circle
Shape* cylinder = ...; // 实例化Cylinder
Shape* sphere = ...; // 实例化Sphere
printf("Circle area: %lf\n", calculate_area(circle));
printf("Cylinder volume: %lf\n", calculate_volume(cylinder));
printf("Sphere volume: %lf\n", calculate_volume(sphere));
return 0;
}
```
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