嵌入式軟件設(shè)計(jì)模式 好文值得收藏
本文引用自本人公眾號(hào)文章：
嵌入式開(kāi)發(fā)中的兩點(diǎn)編程思想
C語(yǔ)言也很講究設(shè)計(jì)模式？一文講透
包含如下：
01）C語(yǔ)言和設(shè)計(jì)模式（繼承、封裝、多態(tài)）
02）C語(yǔ)言和設(shè)計(jì)模式（訪問(wèn)者模式）
03）C語(yǔ)言和設(shè)計(jì)模式（狀態(tài)模式）
04）C語(yǔ)言和設(shè)計(jì)模式（命令模式）
05）C語(yǔ)言和設(shè)計(jì)模式（解釋器模式）
06）C語(yǔ)言和設(shè)計(jì)模式（備忘錄模式）
07）C語(yǔ)言和設(shè)計(jì)模式（觀察者模式）
08）C語(yǔ)言和設(shè)計(jì)模式（橋接模式）
09）C語(yǔ)言和設(shè)計(jì)模式（建造者模式）
10）C語(yǔ)言和設(shè)計(jì)模式（中介者模式）
11）C語(yǔ)言和設(shè)計(jì)模式（策略模式）
12）C語(yǔ)言和設(shè)計(jì)模式（適配器模式）
13）C語(yǔ)言和設(shè)計(jì)模式（裝飾模式）
14）C語(yǔ)言和設(shè)計(jì)模式（享元模式）
15）C語(yǔ)言和設(shè)計(jì)模式（代理模式）
16）C語(yǔ)言和設(shè)計(jì)模式（外觀模式）
17）C語(yǔ)言和設(shè)計(jì)模式（迭代器模式）
18）C語(yǔ)言和設(shè)計(jì)模式（抽象工廠模式）
19）C語(yǔ)言和設(shè)計(jì)模式（責(zé)任鏈模式）
20）C語(yǔ)言和設(shè)計(jì)模式（工廠模式）
21）C語(yǔ)言和設(shè)計(jì)模式（模板模式）
22）C語(yǔ)言和設(shè)計(jì)模式（組合模式）
23）C語(yǔ)言和設(shè)計(jì)模式（原型模式）
24）C語(yǔ)言和設(shè)計(jì)模式（單件模式）
25）C語(yǔ)言和設(shè)計(jì)模式（開(kāi)篇）
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01）C語(yǔ)言和設(shè)計(jì)模式（繼承、封裝、多態(tài)）
記得還在我們大學(xué)C++第一門(mén)課的時(shí)候，老師就告訴我們說(shuō)，C++是一門(mén)面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言。C++有三個(gè)最重要的特點(diǎn)，即繼承、封裝、多態(tài)。等到后來(lái)隨著編碼的增多和工作經(jīng)驗(yàn)的積累，我也慢慢明白了面向?qū)ο蟮暮x?？墒?，等我工作以后，使用的編程語(yǔ)言更多的是C語(yǔ)言，這時(shí)候我又想能不能把C語(yǔ)言變成面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言呢？等到后來(lái)通過(guò)思考和實(shí)踐，我發(fā)現(xiàn)其實(shí)C語(yǔ)言也是可以面向?qū)ο蟮模彩强梢詰?yīng)用設(shè)計(jì)模式的，關(guān)鍵就在于如何實(shí)現(xiàn)面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的三個(gè)重要屬性。
（1）繼承性
typedef struct _parent
{
int data_parent;
}Parent;
typedef struct _Child
{
struct _parent parent;
int data_child;
}Child;
在設(shè)計(jì)C語(yǔ)言繼承性的時(shí)候，我們需要做的就是把基礎(chǔ)數(shù)據(jù)放在繼承的結(jié)構(gòu)的首位置即可。這樣，不管是數(shù)據(jù)的訪問(wèn)、數(shù)據(jù)的強(qiáng)轉(zhuǎn)、數(shù)據(jù)的訪問(wèn)都不會(huì)有什么問(wèn)題。
（2）封裝性
struct _Data;
typedef void (*process)(struct _Data* pData);
typedef struct _Data
{
int value;
process pProcess;
}Data;
封裝性的意義在于，函數(shù)和數(shù)據(jù)是綁在一起的，數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)是綁在一起的。這樣，我們就可以通過(guò)簡(jiǎn)單的一個(gè)結(jié)構(gòu)指針訪問(wèn)到所有的數(shù)據(jù)，遍歷所有的函數(shù)。封裝性，這是類(lèi)擁有的屬性，當(dāng)然也是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體擁有的屬性。
（3）多態(tài)
typedef struct _Play
{
void* pData;
void (*start_play)(struct _Play* pPlay);
}Play;
多態(tài)，就是說(shuō)用同一的接口代碼處理不同的數(shù)據(jù)。比如說(shuō)，這里的Play結(jié)構(gòu)就是一個(gè)通用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，我們也不清楚pData是什么數(shù)據(jù)，start_play是什么處理函數(shù)？但是，我們處理的時(shí)候只要調(diào)用pPlay->start_play(pPlay)就可以了。剩下來(lái)的事情我們不需要管，因?yàn)椴煌慕涌跁?huì)有不同的函數(shù)去處理，我們只要學(xué)會(huì)調(diào)用就可以了。
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02）C語(yǔ)言和設(shè)計(jì)模式（訪問(wèn)者模式）
不知不覺(jué)當(dāng)中，我們就到了最后一種設(shè)計(jì)模式，即訪問(wèn)者模式。訪問(wèn)者模式，聽(tīng)上去復(fù)雜一些。但是，這種模式用簡(jiǎn)單的一句話說(shuō)，就是不同的人對(duì)不同的事物有不同的感覺(jué)。比如說(shuō)吧，豆腐可以做成麻辣豆腐，也可以做成臭豆腐?？墒?，不同的地方的人未必都喜歡這兩種豆腐。四川的朋友可能更喜歡辣豆腐，江浙的人就可能對(duì)臭豆腐更喜歡一些。那么，這種情況應(yīng)該怎么用設(shè)計(jì)模式表達(dá)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;
就是這樣一個(gè)豆腐，eat的時(shí)候就要做不同的判斷了。
void eat(struct _Visitor* pVisitor, struct _Tofu* pTofu)
{
assert(NULL != pVisitor && NULL != pTofu);
pVisitor->process(pTofu, pVisitor);
}
既然eat的操作最后還是靠不同的visitor來(lái)處理了，那么下面就該定義process函數(shù)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");
}
-----------------------------------------------------
03）C語(yǔ)言和設(shè)計(jì)模式（狀態(tài)模式）
狀態(tài)模式是協(xié)議交互中使用得比較多的模式。比如說(shuō)，在不同的協(xié)議中，都會(huì)存在啟動(dòng)、保持、中止等基本狀態(tài)。那么怎么靈活地轉(zhuǎn)變這些狀態(tài)就是我們需要考慮的事情。假設(shè)現(xiàn)在有一個(gè)state，
typedef struct _State
{
void (*process)();
struct _State* (*change_state)();
}State;
說(shuō)明一下，這里定義了兩個(gè)變量，分別process函數(shù)和change_state函數(shù)。其中proces函數(shù)就是普通的數(shù)據(jù)操作，
void normal_process()
{
printf("normal process!\n");
}
change_state函數(shù)本質(zhì)上就是確定下一個(gè)狀態(tài)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，應(yīng)該有一個(gè)state變量，還應(yīng)該有一個(gè)state變換函數(shù)。
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;
}
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