面向对象设计思想-C语言

面向对象的三个特征：封装，继承，多态。但是C语言不是面向对象编程语言，所以需要借助一些技巧来实现这三个特征：

（1）C语言没有成员函数，struct只能封装数据，不能封装方法，可以在struct里使用函数指针；

（2）C语言不支持继承，可以在一个struct里包含另一个struct；

（3）C语言也没有虚函数，实现多态就更麻烦了，我不会。举个例子：现在有Point结构体定义如下：

struct Point{float x;  float y;
};

如果想从Point派生出Circle，可以这么写：

struct Circle{  struct Point o; //圆心  float r;        //半径};
struct Circle C;struct Point *pPoint = (struct Point*)(&C);

此时如果将Circle类型的指针强制换换成Point类型指针，因为内存是顺序连续的，所以没问题，pPoint->x访问的是C.o.x，pPoint->y访问的是C.o.y.也就是说在需要基类指针的地方可以传入派生类的指针。

但是如果将o和r的顺序换一下就错了。

struct Circle{  float r;        //半径  struct Point o; //圆心};
struct Circle C;struct Point *pPoint = (struct Point*)(&C);//这么转会出问题

简单来说就是如果想使用C语言的继承，那么基类对象一定要写在派生类的最前面！但是对C语言编程而言，不建议使用继承和多态，使用封装就可以了。对封装的理解可以退化为：不直接访问结构体的成员变量而是通过函数去访问（C语言没有private属性，直接访问成员变量总是可以的，但是不建议这么做）；此外C语言结构体没有this指针，所以使用函数指针封装方法也用的比较少，更多的是提供一些全局函数，将结构体指针作为参数传进去操作。

假设有个Moubus数据包的结构体：

#define PACK_SIZE 256
struct ModbusPack{  uint8_t data[PACK_SIZE];  uint8_t len;};

还有和它对应的操作函数：

void Modbus_init(struct ModbusPack *pThis);
void Modbus_append(struct ModbusPack *pThis,uint8_t v);
void Modbus_appends(struct ModbusPack *pThis,uint8_t *vs,uint8_t len);
uint8_t Modbus_len(struct ModbusPack *pThis);
void Modbus_append_crc(struct ModbusPack *pThis);
uint8_t Modbus_check(struct ModbusPack *pThis);
void Modbus_init_query(struct ModbusPack *pThis,uint8_t addr,uint8_t fc,uint16_t regbase,uint16_t regNum);
void Modbus_print(struct ModbusPack *pThis);

对于Modbus_len这个函数的实现如下：

uint8_t Modbus_len(struct ModbusPack *pThis) {//省略对指针是否为空的判断  return pThis->len;
}

看起来比直接访问成员变量复杂，好处在于当修改了ModbusPack的实现，将len改为m_len,则只需要修改Modbus_xxx函数就行了，不影响其他地方对这个函数的调用，因为调用的地方只依赖于这个函数的名字，而不需要知道相应结构体的具体实现。

struct ModbusPack{  uint8_t m_data[PACK_SIZE];  uint8_t m_len;};
uint8_t Modbus_len(struct ModbusPack *pThis) {  //省略对指针是否为空的判断  return pThis->m_len;}

简单的使用例子如下：

#include "modbus.h"
int main(){  struct ModbusPack pack;  Modbus_init(&pack);//C语言没有构造函数,通过初始化函数初始化对象  Modbus_init_query(&pack,0x01,0x03,0x0000,0x0002);  Modbus_print(&pack);  return 0;}

运行结果：