小技巧 | 数据抽象思想在嵌入式中的应用

在往期文章：什么是不完全类型？中，我们清楚地知道了数据抽象的好处。

这一篇再一起来看一个简单的小技巧。

实际项目中，常常会有多个模块协同工作，各个模块之间会相互调用。

两种声明方法：

一种是在把对外提供的接口在本模块头文件中声明，其它模块需要调用时包含这个头文件就可以。另一种是调用者在调用之前使用extern进行声明。

我比较倾向于第一种方法，严格把只在本模块文件中使用的函数使用static声明，供外部使用的函数在头文件里声明，调用者直接包含头文件就可以调用。而不用自己使用extern进行声明，extern的方法我常常会临时使用一下。

特别的，有时候需要把本模块编译为动态库给他人使用，这时候更是要多花功夫在头文件上，把供外部使用的函数放在头文件中。因为最终提供的是动态库文件与头文件，别人看不到你的源码。

下面我们先简单看看数据抽象的概念：

「数据抽象」是一种仅向用户暴露接口而把具体的实现细节隐藏起来的机制。一个简单的C++例子如：

「test.cpp：」

#include <iostream>

using namespace std;
 
class test
{
   public:
      // 构造函数
      test(int x = 0)
      {
        a = x;
      }
      // 对外的接口
      void set_a(int x)
      {
          a = x;
      }
      // 对外的接口
      int get_a()
      {
          return a;
      };
   private:
      // 对外隐藏的数据
      int a;
};

int main(void)
{
   test a;
   
   a.set_a(100);
   cout << "a = " << a.get_a() << endl;
   return 0;
}


在C语言中，上面我们提到了使用extern的方法声明函数。同样的，对于全局变量，也有使用extern的方法来声明。如：

「a.c：」

int a = 0;


「b.c：」

extern int a;
int b = a;
a = 100;


我们在a.c中定义了一个全局变量a，在b.c中使用变量a之前前，先用extern对a进行声明。

对于这个小例子，有更好的方法，即面向对象数据抽象的思想：

「a.c：」

int a = 0;
int get_a(void)
{
 return a;
}

void set_a(int x)
{
 a = x;
}


「a.h：」

int get_a(void);
void set_a(int x);


「b.c：」

int b = get_a();
set_a(100);


这样我们在b.c中就不用直接操作变量a，而是通过a提供的函数接口来操作。这样，b模块作为调用者，只要遵守了a模块要求调用的函数，哪怕后续a模块里面的内容有修改时，b模块可以不用修改就可以正常使用。这个小例子只是简单介绍了这种小技巧。

在实际项目中的使用场景可能是这样的：假设a模块是对传感器的处理，b模块是传感器数据使用者，后面换相同类型传感器的时候，a模块负责进行适配，b模块作为调用者，不用担心换传感器而需要做大改动。