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如何寫出優(yōu)美的 C 代碼 時間：2015-06-28 00:00:00 來源：IT貓撲網(wǎng) 作者：網(wǎng)管聯(lián)盟 我要評論(0)

　　結(jié)構(gòu)體

　　除了提供基本數(shù)據(jù)類型外，C 語言還提供給用戶自己定制數(shù)據(jù)類型的能力，那就是結(jié)構(gòu)體，在 C 語言中，你可以用結(jié)構(gòu)體來表示任何實體。結(jié)構(gòu)體正是面向?qū)ο笳Z言中的類的概念的雛形，比如：

typedef　struct{　
　　float　x;　
　　float　y;　
　}Point;　

　　定義了一個平面坐標(biāo)系中的一個點(diǎn)，點(diǎn)中有兩個域，x 坐標(biāo)和 y 坐標(biāo)。

　　結(jié)構(gòu)體中的域稱為結(jié)構(gòu)體的成員。結(jié)構(gòu)體中的數(shù)據(jù)類型可以是簡單數(shù)據(jù)類型，也可以是其他的結(jié)構(gòu)體，甚至結(jié)構(gòu)體本身還可以嵌套，比如，一個標(biāo)準(zhǔn)的鏈表結(jié)構(gòu)可以進(jìn)行如下定義：

　typedef　struct　node{　
　　void　*data;//　數(shù)據(jù)指針　
　　int　dataLength;//　數(shù)據(jù)長度　
　　struct　node　*next;//　指向下一個節(jié)點(diǎn)　
　}Node;　

　　可以看到，結(jié)構(gòu)體 node 中的 next 指針的類型又是 node 類型。

　　函數(shù)指針

　　指針是 C 語言的靈魂，是 C 比其他語言更靈活，更強(qiáng)大的地方。所以學(xué)習(xí) C 語言必須很好的掌握指針。函數(shù)指針，即指向函數(shù)在內(nèi)存映射中的首地址的指針，通過函數(shù)指針，可以將函數(shù)作為參數(shù)傳遞給另一個函數(shù)，并在適當(dāng)?shù)臅r候調(diào)用，從而實現(xiàn)異步通信等功能。

　　比如， UNIX/Linux 系統(tǒng)中的信號注冊函數(shù)，其原型如下：

void　(*signal(int　signo,void　(*func)(int)))　(int)　

　　使用的時候，需要自己在外部定義一個信號處理函數(shù) (signal handler), 然后使用 signal(sigNo, handler) 將處理程序注冊在進(jìn)程上，當(dāng)信號發(fā)生時，進(jìn)程就可以回調(diào)信號處理函數(shù)。

　　將函數(shù)指針作為結(jié)構(gòu)體的成員

　　正如前面提到的，結(jié)構(gòu)體的成員可以是簡單的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，也可以是其他的結(jié)構(gòu)體，當(dāng)然，也可以是指針。當(dāng)將函數(shù)指針作為結(jié)構(gòu)體的成員，并且這些函數(shù)只用來操作本結(jié)構(gòu)體中的數(shù)據(jù)時，就可以形成一個獨(dú)立的實體，這個實體中既有數(shù)據(jù)，也有對數(shù)據(jù)的操作，這樣自然就可以引出類(class)的概念。

　　面向?qū)ο笳Z言的特性

　　一般而言，繼承，封裝和多態(tài)被認(rèn)為是面向?qū)ο笳Z言所必須支持的三種特征，也正是通過這三種特征才可以體現(xiàn)出面向?qū)ο笤谀男┓矫鎯?yōu)于面向過程。由于語言開發(fā)商的宣傳或其他的各種原因，使的表面上面向?qū)ο蟮乃枷胍ㄟ^語言為載體而得以實現(xiàn)，然而實際上，面向?qū)ο笫且环N軟件設(shè)計思想，完全是可以與具體實現(xiàn)無關(guān)的。

　　雖然如此，但是不可否認(rèn)，這些所謂的純面向?qū)ο蟮恼Z言，在其代碼的可讀性以及與人的自然思維的匹配方面，比面向過程的語言要好的多。

　　語言層次的面向?qū)ο?/p>

　　我們一般要描述一個對象，一般需要描述這個對象的一些屬性，比如盒子(box) 是一個實體，它有 6 個面，有顏色，重量，是否為空等屬性，并且可以放東西進(jìn)去，可以取東西出來。在面向?qū)ο蟮恼Z言中，通常將這樣的對象抽象成一個類 (class):

class　Box{　
　　clolr　color;　
　　int　weight;　
　　boolean　empty;　
　　　
　　put(something);　
　　something　get();　
　}　

　　對盒子進(jìn)行操作時，可以做一下動作：

　Box.put(cake);　
　Box.get();//　取到某個東西，從盒子中?！?/p>

　　而面向過程的語言中，通常是將實體傳遞給一個貫穿全局的函數(shù)來進(jìn)行的，同樣以 Box 為例，對 Box 進(jìn)行操作時，往往是這樣：

　Put(Box,　cake);//　將一個蛋糕放到盒子中　
　Get(Box);//　從盒子中取出某個東西來　

　　而顯然，第一種代碼形式更符合常理，所以面向?qū)ο蟮恼Z言大都提供這種語言層面的細(xì)節(jié)的支持，使得代碼的可讀性，可理解性大大增加。 C 語言，作為一個靈活而簡單的語言，我們完全可以通過 C 提供的簡單機(jī)制，實現(xiàn)這樣的比較優(yōu)美的代碼形式。

　　C 語言的面向?qū)ο?/p>

　　如前所說，面向?qū)ο笫且环N軟件設(shè)計的思想，是語言無關(guān)的。在本節(jié)中，我舉一個鏈表(list)的例子來說明如何在 C 語言中的設(shè)計出有面向?qū)ο箫L(fēng)格的代碼。

　　定義接口

　　接口是面向?qū)ο笳Z言中的一個比較重要的概念，接口只對外部承諾實現(xiàn)該接口的實體可以完成什么樣的功能，但是不暴露實現(xiàn)的方式。這樣的好處是，實現(xiàn)者可以在不接觸接口使用者的代碼的情況下，對實現(xiàn)進(jìn)行調(diào)整。

　　我們來看看鏈表的接口定義：

　　清單 1. 鏈表的接口定義

#ifndef　_ILIST_H　
　#define　　_ILIST_H　
　
　//　定義鏈表中的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)　
　typedef　struct　node{　
　　void　*data;　
　　struct　node　*next;　
　}Node;　
　
　//　定義鏈表結(jié)構(gòu)　
　typedef　struct　list{　
　　struct　list　*_this;　
　　Node　*head;　
　　int　size;　
　　void　(*insert)(void　*node);//　函數(shù)指針　
　　void　(*drop)(void　*node);　
　　void　(*clear)();　
　　int　(*getSize)();　
　　void*　(*get)(int　index);　
　　void　(*print)();　
　}List;　
　
　void　insert(void　*node);　
　void　drop(void　*node);　
　void　clear();　
　int　getSize();　
　void*　get(int　index);　
　void　print();　
　
　#endif　　/*　_ILIST_H　*/　

　　IList 接口中，可以清晰的看到，對于一個 list 實體 ( 也就是對象 ) 來說，可以在其上進(jìn)行 insert, drop, clear, getSize, get(index) 以及 print 等操作。

　　接口的實現(xiàn)

　　清單 2. 構(gòu)造方法

　Node　*node　=　NULL;　
　List　*list　=　NULL;　
　
　void　insert(void　*node);　
　void　drop(void　*node);　
　void　clear();　
　int　getSize();　
　void　print();　
　void*　get(int　index);　
　
　List　*ListConstruction(){　
　　list　=　(List*)malloc(sizeof(List));　
　　node　=　(Node*)malloc(sizeof(Node));　
　　list->head　=　node;　
　　list->insert　=　insert;//　將　insert　函數(shù)實現(xiàn)注冊在　list　實體上　
　　list->drop　=　drop;　
　　list->clear　=　clear;　
　　list->size　=　0;　
　　list->getSize　=　getSize;　
　　list->get　=　get;　
　　list->print　=　print;　
　　list->_this　=　list;//　用　_this　指針將　list　本身保存起來　
　
　　return　(List*)list;　
　}　

　　需要注意的是此處的 _this 指針，_this 指針可以保證外部對 list 的操作映射到對 _this 的操作上，從而使得代碼得到簡化。

　　清單 3. 插入及刪除

//　將一個　node　插入到一個　list　對象上　
　void　insert(void　*node){　
　　Node　*current　=　(Node*)malloc(sizeof(Node));　
　　　
　　current->data　=　node;　
　　current->next　=　list->_this->head->next;　
　　list->_this->head->next　=　current;　
　　(list->_this->size)++;　
　}　
　
　//　刪除一個指定的節(jié)點(diǎn)　node　
　void　drop(void　*node){　
　　Node　*t　=　list->_this->head;　
　　Node　*d　=　NULL;　
　　int　i　=　0;　
　　for(i;i　<　list->_this->size;i++){　
　　　　d　=　list->_this->head->next;　
　　　　if(d->data　==　((Node*)node)->data){　
　　　　　　list->_this->head->next　=　d->next;　
　　　　　　free(d);　
　　　　　　(list->_this->size)--;　
　　　　　　break;　
　　　　}else{　
　　　　　　list->_this->head　=　list->_this->head->next;　
　　　　}　
　　}　
　　list->_this->head　=　t;　
　}　

　　其他的實現(xiàn)代碼可以參看下載部分，這里限于篇幅就不再意義列舉出來。

　　測試

　　測試代碼

　　好了，前面做的一切工作都是為了保證我們的暴露給使用者的 API 可以盡量的簡潔，優(yōu)美，現(xiàn)在到測試的時候了：

　　清單 4. 測試代碼

int　main(int　argc,　char**　argv)　{　
　　List　*list　=　(List*)ListConstruction();//　構(gòu)造一個新的鏈表　
　　　
　//　插入一些值做測試　
　　list->insert("Apple");　
　　list->insert("Borland");　
　　list->insert("Cisco");　
　　list->insert("Dell");　
　　list->insert("Electrolux");　
　　list->insert("FireFox");　
　　list->insert("Google");　
　　　
　　list->print();//　打印整個列表　
　　　　　　　
　　printf("list　size　=　%d\n",list->getSize());　
　　　
　　Node　node;　
　　node.data　=　"Electrolux";　
　　node.next　=　NUL

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