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本文引用自本人公眾號文章：

嵌入式開發(fā)中的兩點編程思想

C語言也很講究設計模式？一文講透

包含如下：

01）C語言和設計模式（繼承、封裝、多態(tài)）

02）C語言和設計模式（訪問者模式）

03）C語言和設計模式（狀態(tài)模式）

04）C語言和設計模式（命令模式）

05）C語言和設計模式（解釋器模式）

06）C語言和設計模式（備忘錄模式）

07）C語言和設計模式（觀察者模式）

08）C語言和設計模式（橋接模式）

09）C語言和設計模式（建造者模式）

10）C語言和設計模式（中介者模式）

11）C語言和設計模式（策略模式）

12）C語言和設計模式（適配器模式）

13）C語言和設計模式（裝飾模式）

14）C語言和設計模式（享元模式）

15）C語言和設計模式（代理模式）

16）C語言和設計模式（外觀模式）

17）C語言和設計模式（迭代器模式）

18）C語言和設計模式（抽象工廠模式）

19）C語言和設計模式（責任鏈模式）

20）C語言和設計模式（工廠模式）

21）C語言和設計模式（模板模式）

22）C語言和設計模式（組合模式）

23）C語言和設計模式（原型模式）

24）C語言和設計模式（單件模式）

25）C語言和設計模式（開篇）

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01）C語言和設計模式（繼承、封裝、多態(tài)）

記得還在我們大學C++第一門課的時候，老師就告訴我們說，C++是一門面向?qū)ο蟮恼Z言。C++有三個最重要的特點，即繼承、封裝、多態(tài)。等到后來隨著編碼的增多和工作經(jīng)驗的積累，我也慢慢明白了面向?qū)ο蟮暮x?？墒?，等我工作以后，使用的編程語言更多的是C語言，這時候我又想能不能把C語言變成面向?qū)ο蟮恼Z言呢？等到后來通過思考和實踐，我發(fā)現(xiàn)其實C語言也是可以面向?qū)ο蟮?，也是可以應用設計模式的，關鍵就在于如何實現(xiàn)面向?qū)ο笳Z言的三個重要屬性。

（1）繼承性

typedef struct _parent

{

int data_parent;

}Parent;

typedef struct _Child

{

struct _parent parent;

int data_child;

}Child;

在設計C語言繼承性的時候，我們需要做的就是把基礎數(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、數(shù)據(jù)的強轉(zhuǎn)、數(shù)據(jù)的訪問都不會有什么問題。

（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，我們就可以通過簡單的一個結(jié)構(gòu)指針訪問到所有的數(shù)據(jù)，遍歷所有的函數(shù)。封裝性，這是類擁有的屬性，當然也是數(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)，就是說用同一的接口代碼處理不同的數(shù)據(jù)。比如說，這里的Play結(jié)構(gòu)就是一個通用的數(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，我們處理的時候只要調(diào)用pPlay->start_play(pPlay)就可以了。剩下來的事情我們不需要管，因為不同的接口會有不同的函數(shù)去處理，我們只要學會調(diào)用就可以了。

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02）C語言和設計模式（訪問者模式）

不知不覺當中，我們就到了最后一種設計模式，即訪問者模式。訪問者模式，聽上去復雜一些。但是，這種模式用簡單的一句話說，就是不同的人對不同的事物有不同的感覺。比如說吧，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，江浙的人就可能對臭豆腐更喜歡一些。那么，這種情況應該怎么用設計模式表達呢？

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;

就是這樣一個豆腐，eat的時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");

}

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03）C語言和設計模式（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，在不同的協(xié)議中，都會存在啟動、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。假設現(xiàn)在有一個state，

typedef struct _State

{

void (*process)();

struct _State* (*change_state)();

}State;

說明一下，這里定義了兩個變量，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，應該有一個state變量，還應該有一個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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