關(guān)于嵌入式C語言的陷阱與技巧

結(jié)合C語言的指針和結(jié)構(gòu)體語法，基本能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)象語法最核心的部分，即成員函數(shù)和成員變量。另外，上一節(jié)討論了如何利用指針，將公開的成員變量，封裝成 private（私有）變量，由此也可以看出C語言指針語法的強(qiáng)大。

將不同的模塊封裝成獨(dú)立的類是方便的，不過在實(shí)際的C語言項(xiàng)目開發(fā)中，即使是獨(dú)立的類之間也是極有可能存在通用功能的。例如各個(gè)類都用得到時(shí)間，所以在定義類時(shí)，需要為各個(gè)類都添加獲取時(shí)間的成員函數(shù)：

struct class1{//...long (*get_time)();};struct class2{//...long (*get_time)();};上面這段C語言代碼定義了 class1 和 class2 兩個(gè)類作為示例，如果 class1 和 class2 對(duì)時(shí)間的要求并沒有什么不同，那我們可以讓二者的 get_time 函數(shù)指針指向同一個(gè)函數(shù)，例如：

long get_time(){//...}struct class1 c1 = {..., get_time};struct class1 c2 = {..., get_time};這么做無可厚非，反正實(shí)現(xiàn)了 class1 和 class2 的共同功能。不過，在實(shí)際的C語言項(xiàng)目開發(fā)中，更常見的情況是，有些類擁有的共同功能不止一個(gè)。

例如class1 和 class2 不僅都需要獲取時(shí)間，也都需要打印功能，這樣一來，在定義 class1 和 class2 時(shí)，就需要再新增一個(gè)成員函數(shù)，相關(guān)C語言代碼如下：

struct class1{//...long (*get_time)();void (*print)(void *data);};struct class2{//...long (*get_time)();void (*print)(void *data);};如果 class1 和 class2 需要的打印功能沒有差異，那么在初始化對(duì)象時(shí)，就可以像上面的 get_time 一樣，讓 print 指向已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的打印函數(shù)就可以了。

long get_time(){//...}void myprint(void *data){//...}struct class1 c1 = {..., get_time, myprint};struct class1 c2 = {..., get_time, myprint};

乍一看，上面這種操作方法沒有什么毛病，相同功能實(shí)際由一個(gè)函數(shù)完成，沒有造成資源浪費(fèi)。但是對(duì)于類 class1 和 class2 本身來說，將自己的獨(dú)有特性和與其他類共同特性封裝在一起，就不太明智了。另外，各個(gè)類中有重復(fù)的函數(shù)指針也是在實(shí)際C語言項(xiàng)目開發(fā)中應(yīng)該盡力避免的。

既然決定進(jìn)行“面向?qū)ο蟆?a target="_blank">編程，要解決上述問題，自然應(yīng)該參考其他具有原生對(duì)象語法的高級(jí)編程語言。在開發(fā)C++程序封裝類時(shí)，遇到各個(gè)類的相同特性，常常將這些相同特性提取出來，作為一個(gè)新的類。這個(gè)新的類常被稱作“父類”，并且通過C++的繼承語法，將“父類”的成員函數(shù)和成員變量共享給需要的子類。

C語言沒有提供原生的對(duì)象語法，也沒有提供繼承語法。但是我們?nèi)匀豢梢允褂肅語言的指針和結(jié)構(gòu)體語法模擬“父類”概念和“繼承”特性。首先，將各個(gè)類的相同特性提取出來，并將這些特性封裝為“父類”是簡(jiǎn)單的。還是以 class1 和 class2 為例，它們有兩個(gè)相同功能：獲取時(shí)間和打印功能。

struct father{long (*get_time)();void (*print)(void *data);};上述C語言代碼將 class1 和 class2 的共同功能封裝成一個(gè)新的類 father，也即所謂的“父類”。接下來，只要讓 class1 和 class2 繼承 father 就可以了，可是C語言沒有原生的“繼承”語法，該怎樣實(shí)現(xiàn)這一過程呢？

應(yīng)明白，繼承的目的是為了讓子類能夠訪問父類提供的成員函數(shù)和成員變量，雖然C語言沒有像C++那樣完善的繼承語法，但是像提供子類訪問父類這種需求還是比較容易實(shí)現(xiàn)的：

struct class1{//...struct father father;};struct class2{//...struct father father;};正如上述C語言代碼，直接將 father 塞入 class1 和 class2 其實(shí)就可以了。訪問父類的成員函數(shù)是簡(jiǎn)單的：struct class1 c1;c1.father.print(data);

一個(gè)值得說明的小技巧是，如果 father 類比較大，占用資源比較多，而C語言程序又沒有必要建立多個(gè) father 副本，則可以將 class1 和 class2 中的父類修改為指針：struct class1{//...struct father *father;};struct class2{//...struct father *father;};這樣一來，無論 father 有多大，class1 和 class2 都能使用一個(gè)指針大小的內(nèi)存空間去索引它。訪問父類的成員函數(shù)與之前有些許差異：

struct class1 c1;c1.father->print(data);到這里，相信讀者應(yīng)該能夠發(fā)現(xiàn)，結(jié)合C語言的結(jié)構(gòu)體和指針，模擬“面向?qū)ο蟆本幊痰母割惱^承語法也是輕而易舉的，這也從側(cè)面說明了C語言指針的強(qiáng)大。