C语言面向对象编程 - 封装

使用C语言基于面向对象的编程思想进行编程

大部分使用 C 语言进行开发的工程师,在接触更高级的编程语言之前,都认为 C 语言是面向过程的。确实,对于一些小规模的应用程序,C 语言一般都被用作面向过程编程。例如:单片机应用程序开发。


但是,如果是使用 C 语言开发一些规模较大的软件时,就必须用面向对象的思想去考虑和设计整个软件框架了。例如:嵌入式Linux操作系统。


嵌入式Linux操作系统虽然是使用 C 语言作为主要的编写语言,但里面的设计大部分都使用了面向对象的编程思想。很多单片机工程师或者嵌入式Linux驱动初学者,觉得入门困难,很大一部分原因就是,他们还停留在单片机那种面向过程的思维模式上面。


编程语言只是一种工具,编程思想才是用好这个工具的关键。C 语言只是工具,而面向对象是一种编程思想,用来指导我们如何用好 C 语言。


接下来,我们将尝试使用 C 语言进行面向对象程序开发,务求使用 C 语言实现面向对象的一些基本特性。


首先,我们先来说说封装。


封装就是把一个抽象事物的属性和属性的操作函数打包在一起,外界的模块只能通过这个抽象事物对外提供的函数接口,对其属性进行访问。在C++或其他高级语言中,封装通常被称作“类”。而 C 语言一般使用结构体对事物进行封装。


接下来,我们先看两段代码,这两段代码主要声明和定义了一个坐标类对象,以及其坐标属性,还提供坐标属性的操作函数。


头文件 coordinate.h

attachments-2020-05-1T014QF85ebd1c3a5d0b2.png

源文件 coordinate.c

attachments-2020-05-fxwBq8NM5ebd1c42f0201.png代码比较简单,在头文件 coordinate.h里面,通过结构体封装了一个coordinate类,里面有两个坐标属性 x 和 y 。

coordinate_create 函数主要用于创建一个 P_COORDINATE_T 类型的对象,并为其分配内存空间,内存分配成功后,设置两个坐标属性的初始值,最后返回申请成功的对象指针。

coordinate_destroy  主要是释放对象之前申请的内存空间,然后把对象指针重置为NULL。

其他的操作函数,主要是对类对象的属性进行操作,比如获取 x 和 y 的属性值,重置坐标的属性值。


以下是测试函数,在主函数中调用,即可测试类coordinate对外提供的接口。

attachments-2020-05-EB04d6oJ5ebd1c6d8d99d.png

测试代码比较简单,主要是创建了两个 P_COORDINATE_T 类型的对象,然后打印其坐标初始值,再通过对外提供的函数修改其坐标值,然后再打印出来。测试函数运行后,结果如下所示:

attachments-2020-05-lGcMec965ebd1c7babca6.png从上述代码可以看出,使用结构体可以很好地对数据进行封装,并且需要通过指定的操作函数对结构体内的数据进行访问。


每个操作函数的第一个参数是对象本身的指针,通过这个指针去访问具体对象里面的属性。这是因为在 C 语言中不存在像 C++ 语言那样的 this 指针,所以我们只能显式地通过函数传参的方式,让函数内部可以访问对象实例的其他成员。


对于对象属性的各种操作函数,还可以使用函数指针的方式,放入结构体内进行封装。但为了便于理解,本文并没有采用这种方法。


源码的下载地址:

https://github.com/embediot/my_program_test


感谢阅读!



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  • 发表于 2020-05-14 17:54
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