感触C语言中的面向对象思想

经常听见别人说面向对象的程序设计，以前也有上过面向对象程序设计这门课。可是不幸的是，这些都是以C＋＋，甚至VC＋＋为基础的。而更加不幸的是，多年以来我一直是一个C的使用者。在学校的时候，我主要做的是硬件上的驱动层，和底层功能层。

在工作以后，又做的是手机上的软件开发，所有这些都是和C离不开的。尽管我不得不说，C＋＋是一门很好的语言，但是它的编译速度，代码效率，编译后的代码大小都限制了它在嵌入式上的应用。（虽然现在的嵌入式CPU越来越快，内存容量变大，我觉得用C＋＋也应该没有什么问题。这使我觉得似乎是嵌入式编译器的限制。尽管菲利普和TI如同都有C＋＋的编译器，但是似乎没人用这个。难道是太贵了？但不论怎样说，嵌入式应用中，C语言的普遍使用是一定的）

那么在面向过程的时代产生的C语言是否使用面向对象的思想呢？我认为是一定可以的，C＋＋不过是在语言级别上加入了对对象的支持，同时提供了丰富的对象库。而在C语言下，我们只好自力更生了。

一、 面向对象思想的目的是框架化，手段是笼统

相信很多人都明白面向对象讲了什么：类，笼统类，继承，多态。但是是什么起因促使这些概念的产生呢？

打个比如说：你去买显示器，然而显示器的品牌样式是多种多样的，你在买的过程中发生的事情也是不可预测的。对于这样的事情，我们在程序语言中如何去形容呢。面向对象的思想就是为理解决这样的问题。编写一个程序（甚至说是一个工程），从无到用是困难的，从有到丰富是更加困难的。面向对象将程序的各个行为化为对象，而又用笼统的办法将这些对象归类（笼统），从而将错综复杂的事情简化为几个主要的有机组合（框架化）。

其实我们的身边很多东西都是这样组成的：比方说电脑：电脑是由主板，CPU加上各种卡组成的。这就是一个框架化。而忽略不同的CPU，不同的主板，不同的声卡，网卡，显卡的区别，这就是笼统。再比方说现在的教育网：是由主核心节点：清华，北大，北邮等几个，而后是各个子节点，依次组成了整个教育网网络。

所以我觉得面向对象的编程思想就是：一个大型工程是分层次结构的，每层又由笼统的结构连接为整体（框架化），各个笼统结构之间是彼此独立的，可以独立进化（继承，多态）。层次之间，结构之间各有统一的通讯方式（通常是消息，事件机制）。

二、以前C语言编程中常用的“面向对象”方法

其实C语言诞生以来，人们就想了很多办法来表现“面向对象”的思想。下面就来说说我所知道的方法。

1.宏定义：

有的人不禁要问，宏定义怎样扯到这里来了，我们可以先看一个简单的例子：

＃define MacroFunction Afunction

而后在程序里面你调用了大量的AFunction，但是有一天，你忽然发现你要用BFunction了，（不过AFunction又不能不要，很有可能你以后还要调用），这个时候，你即可以＃define MacroFunction Bfunction来达到这样的目的。

2.静态的入口函数，保证函数名相同，利用标志位调用子函数：

这样的典型应用很多，比方说网卡驱动里面有一个入口函数Nilan（int FunctionCode，Para*）。具体的参数是什么记不清楚了。不过NiLan的主体是这样的：

Long Nilan（int FunctionCode，Para*）

{

Switch(FunctionCode)

{

Case SendPacket:

send(….)

Case ReceivePacket:

receive(…)

…..

　　}

写到这里大家明白什么意思了吧。保证相同的函数名就是说：网卡驱动是和pNA+协议栈互连的，那么如何保证pNA+协议栈和不同的驱动都兼容呢，一个简单的办法就是仅仅使用一个入口函数。通过改变假如函数的参数值，来调用内部的各个函数。

这样的做法是可以进化的：假如以后想调用新的函数，添加相应的函数参数值就好了。假如我们将网卡驱动和pNA+协议栈看作两个层的话，我们可以发现：层与层之间的互连接口是很小的（这里是一个入口函数），一般是采用名字解析的办法而不是具体的函数调用（利用FunctionCode调用函数，Nilan仅仅实现名字解析的功能）――！接口限制和名字解析

接口限制：层与层之间仅仅知道有限的函数

名字解析：层与层之间建立共同的名字与函数的对应关系，之间利用名字调用功能。?

3．CALLBACK函数

我觉得这是C语言的一个创举，尽管它很简单，就象如何把鸡蛋竖起来一样，但是你假如没想到的话，依然是一个难题。假如说静态入口函数实现了一个可管理的宏观的话，CallBack就是实现了一个可进化的微观：它使得一个函数可以在不重新编译的情况下实现功能的增加！但是在最最早期的时候，也有蛮多人持反对态度，由于它用了函数指针。

函数指针尽管灵活，但是因为它要访问内存两次才可以调用到函数，第一次访问函数指针，第二次才是真正的函数调用。它的效率是不如普通函数的。但是在一个不太苛刻的环境下，函数调用本身就不怎样耗时，函数指针的性能又不是特别糟糕，使用函数指针其实是一个最好的选择。

但是函数指针除了性能，最麻烦的地方就是会导致程序的“支离破碎”。试想：在程序中，你读到一个函数指针的时候，假如你愣是不知道这个函数指针指向的是哪个函数，那个感觉真的很糟糕。（可以看后面的文章，要使用先进的程序框架，避免这样的情况）

三、Event和Message

看了上面的形容，相信大家多少有些明白为什么要使用Event和Message了。具体的函数调用会带来很多的问题（尽管从效率上讲，这样做是很好的）。为了提高程序的灵活性，Event和Message的办法产生了。用名字解析的办法代替通常的函数调用，这样，假如双方对这样的解析是一致的话，即可以达到一个统一。不过Event和Message的作用还不仅仅是如此。

Event和Message还有建立进程间通信的功能。进程将自己的消息发给“控制中心”（简单的就是一个消息队列，和一个while循环不断的取消息队列的内容并执行），控制程序得到消息，分发给相应的进程，这样其余进程即可以得到这个消息并进行响应。

Event和Message是很灵活的，由于你可以随时增加或者者关闭一个进程，（仅仅需要增加分发消息的列表即可以了）Event和Message从程序实现上将我觉得是一样的，只不过概念不同。Event多用于指一个动作，比方硬件发生了什么事情，需要调用一个什么函数等等。Message多用于指一个指示，比方什么程序发生了什么操作命令等等。

四、小结

其实编程序和写文章一样，都是先有一个提纲，而后慢慢的丰富。先笼统化得到程序的骨架，而后再考虑各个方面的其余内容：比方说程序极端的时候会发生什么问题？程序的这个地方的功能现在还不完善，以后再完善会有什么问题？程序是不是可以扩展的？