嵌入式软件设计模式 好文值得收藏

本文引用自本人公众号文章：

嵌入式开发中的两点编程思想
 

C语言也很讲究设计模式？一文讲透
 

包含如下：

01）C语言和设计模式（继承、封装、多态）

 

02）C语言和设计模式（访问者模式）

 

03）C语言和设计模式（状态模式）

 

04）C语言和设计模式（命令模式）

 

05）C语言和设计模式（解释器模式）

 

06）C语言和设计模式（备忘录模式）

 

07）C语言和设计模式（观察者模式）

 

08）C语言和设计模式（桥接模式）

 

09）C语言和设计模式（建造者模式）

 

10）C语言和设计模式（中介者模式）

 

11）C语言和设计模式（策略模式）

 

12）C语言和设计模式（适配器模式）

 

13）C语言和设计模式（装饰模式）

 

14）C语言和设计模式（享元模式）

 

15）C语言和设计模式（代理模式）

 

16）C语言和设计模式（外观模式）

 

17）C语言和设计模式（迭代器模式）

 

18）C语言和设计模式（抽象工厂模式）

 

19）C语言和设计模式（责任链模式）

 

20）C语言和设计模式（工厂模式）

 

21）C语言和设计模式（模板模式）

 

22）C语言和设计模式（组合模式）

 

23）C语言和设计模式（原型模式）

 

24）C语言和设计模式（单件模式）

 

25）C语言和设计模式（开篇）

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01）C语言和设计模式（继承、封装、多态）
 

   记得还在我们大学C++第一门课的时候，老师就告诉我们说，C++是一门面向对象的语言。C++有三个最重要的特点，即继承、封装、多态。等到后来随着编码的增多和工作经验的积累，我也慢慢明白了面向对象的含义。可是，等我工作以后，使用的编程语言更多的是C语言，这时候我又想能不能把C语言变成面向对象的语言呢？等到后来通过思考和实践，我发现其实C语言也是可以面向对象的，也是可以应用设计模式的，关键就在于如何实现面向对象语言的三个重要属性。

（1）继承性

typedef struct _parent

{

    int data_parent;

 

}Parent;

 

typedef struct _Child

{

    struct _parent parent;

    int data_child;

 

}Child;

    在设计C语言继承性的时候，我们需要做的就是把基础数据放在继承的结构的首位置即可。这样，不管是数据的访问、数据的强转、数据的访问都不会有什么问题。

 

（2）封装性

struct _Data;

 

typedef  void (*process)(struct _Data* pData);

 

typedef struct _Data

{

    int value;

    process pProcess;

    

}Data;

    封装性的意义在于，函数和数据是绑在一起的，数据和数据是绑在一起的。这样，我们就可以通过简单的一个结构指针访问到所有的数据，遍历所有的函数。封装性，这是类拥有的属性，当然也是数据结构体拥有的属性。

 

（3）多态

typedef struct _Play

{

    void* pData;

    void (*start_play)(struct _Play* pPlay);

}Play;

    多态，就是说用同一的接口代码处理不同的数据。比如说，这里的Play结构就是一个通用的数据结构，我们也不清楚pData是什么数据，start_play是什么处理函数？但是，我们处理的时候只要调用pPlay->start_play(pPlay)就可以了。剩下来的事情我们不需要管，因为不同的接口会有不同的函数去处理，我们只要学会调用就可以了。

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02）C语言和设计模式（访问者模式）

不知不觉当中，我们就到了最后一种设计模式，即访问者模式。访问者模式，听上去复杂一些。但是，这种模式用简单的一句话说，就是不同的人对不同的事物有不同的感觉。比如说吧，豆腐可以做成麻辣豆腐，也可以做成臭豆腐。可是，不同的地方的人未必都喜欢这两种豆腐。四川的朋友可能更喜欢辣豆腐，江浙的人就可能对臭豆腐更喜欢一些。那么，这种情况应该怎么用设计模式表达呢？

 

typedef struct _Tofu

{

    int type;

    void (*eat) (struct _Visitor* pVisitor, struct _Tofu* pTofu);

}Tofu;

 

typedef struct _Visitor

{

    int region;

    void (*process)(struct _Tofu* pTofu, struct _Visitor* pVisitor);

}Visitor;

    就是这样一个豆腐，eat的时候就要做不同的判断了。

void eat(struct _Visitor* pVisitor, struct _Tofu* pTofu)

{

    assert(NULL != pVisitor && NULL != pTofu);

 

    pVisitor->process(pTofu, pVisitor);

}

    既然eat的操作最后还是靠不同的visitor来处理了，那么下面就该定义process函数了。

void process(struct _Tofu* pTofu, struct _Visitor* pVisitor)

{

    assert(NULL != pTofu && NULL != pVisitor);

 

    if(pTofu->type == SPICY_FOOD && pVisitor->region == WEST ||

        pTofu->type == STRONG_SMELL_FOOD && pVisitor->region == EAST)

    {

        printf("I like this food!\n");

        return;

    }

 

    printf("I hate this food!\n");   

}

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03）C语言和设计模式（状态模式）

  状态模式是协议交互中使用得比较多的模式。比如说，在不同的协议中，都会存在启动、保持、中止等基本状态。那么怎么灵活地转变这些状态就是我们需要考虑的事情。假设现在有一个state，

 

typedef struct _State

{

    void (*process)();

    struct _State* (*change_state)();

 

}State;

   说明一下，这里定义了两个变量，分别process函数和change_state函数。其中proces函数就是普通的数据操作，

void normal_process()

{

    printf("normal process!\n");

}  

  change_state函数本质上就是确定下一个状态是什么。

struct _State* change_state()

{

    State* pNextState = NULL;

 

    pNextState = (struct _State*)malloc(sizeof(struct _State));

    assert(NULL != pNextState);

 

    pNextState ->process = next_process;

    pNextState ->change_state = next_change_state;

    return pNextState;

}

   所以，在context中，应该有一个state变量，还应该有一个state变换函数。

typedef struct _Context

{

    State* pState;

    void (*change)(struct _Context* pContext);

    

}Context;

 

void context_change(struct _Context* pContext)

{

    State* pPre;

    assert(NULL != pContext);

 

    pPre = pContext->pState;

    pContext->pState = pPre->changeState();

    free(pPre);

    return;   

}