C语言-设计模式

小鱼儿 2022-08-10 05:46 187阅读 0赞

设计模式的书相信很多人都看过。对于设计模式这样一种方法，相信不同的人有不同的理解。

C语言和设计模式（开篇）

关于软件设计方面的书很多，比如《 [重构][Link 1]》，比如《 [设计模式][Link 2]》。至于软件开发方式，那就更多了，什么极限编程、精益方法、敏捷方法。随着时间的推移，很多的方法又会被重新提出来。

其实，就我个人看来，不管什么方法都离不开人。一个人写不出二叉树，你怎么让他写？敏捷吗？你写一行，我写一行。还是迭代？写三行，删掉两行，再写三行。项目的成功是偶然的，但是项目的失败却有很多原因，管理混乱、需求混乱、设计低劣、代码质量差、测试不到位等等。就软件企业而言，没有比优秀的文化和出色的企业人才更重要的了。

从软件设计层面来说，一般来说主要包括三个方面：

（1）软件的设计受众，是小孩子、老人、女性，还是专业人士等等；  
（2）软件的基本设计原则，以人为本、模块分离、层次清晰、简约至上、适用为先、抽象基本业务等等；  
（3）软件编写模式，比如装饰模式、责任链、单件模式等等。  
  
从某种意义上说，设计思想构成了软件的主题。软件原则是我们在开发中的必须遵循的准绳。软件编写模式是开发过程中的重要经验总结。灵活运用设计模式，一方面利于我们编写高质量的代码，另一方面也方便我们对代码进行维护。毕竟对于广大的软件开发者来说，软件的维护时间要比软件编写的时间要多得多。编写过程中，难免要有新的需求，要和别的模块打交道，要对已有的代码进行复用，那么这时候设计模式就派上了用场。我们讨论的主题其实就是设计模式。  
  
讲到设计模式，人们首先想到的语言就是c\#或者是java，最不济也是c++，一般来说没有人会考虑到c语言。其实，我认为设计模式就是一种基本思想，过度美化或者神化其实没有必要。其实阅读过linux kernel的朋友都知道，linux虽然自身支持很多的文件系统，但是linux自身很好地把这些系统的基本操作都抽象出来了，成为了基本的虚拟文件系统。

举个例子来说，现在让你写一个音乐播放器，但是要支持的文件格式很多，什么ogg，wav，mp3啊，统统要支持。这时候，你会怎么编写呢？如果用C++语言，你可能会这么写。

**\[cpp\]**  [view plain][] [copy][view plain]

1.  **class** music\_file
2.  \{ 
3.  **HANDLE** hFile;
4.  
5.  **public**:
6.  **void** music\_file() \{\}
7.  **virtual** ~music\_file() \{\}
8.  **virtual** **void** read\_file() \{\}
9.  **virtual** **void** play() \{\}
10. **virtual** **void** stop() \{\}
11. **virtual** **void** back() \{\}
12. **virtual** **void** front() \{\}
13. **virtual** **void** up() \{\}
14. **virtual** **void** down() \{\}
15. \};

其实，你想想看，如果用C语言能够完成相同的抽象操作，那不是效果一样的吗？

**\[cpp\]**  [view plain][] [copy][view plain]

1.  **typedef** **struct** \_music\_file
2.  \{ 
3.  **HANDLE** hFile;
4.  **void** (\*read\_file)(**struct** \_music\_file\* pMusicFile);
5.  **void** (\*play)(**struct** \_music\_file\* pMusicFile);
6.  **void** (\*stop)(**struct** \_music\_file\* pMusicFile);
7.  **void** (\*back)(**struct** \_music\_file\* pMusicFile);
8.  **void** (\*front)(**struct** \_music\_file\* pMusicFile);
9.  **void** (\*down)(**struct** \_music\_file\* pMusicFile);
10. **void** (\*up)(**struct** \_music\_file\* pMusicFile);
11. \}music\_file;

当然，上面的例子比较简单，但是也能说明一些问题。写这篇文章的目的一是希望和朋友们共同学习模式的相关内容，另一方面也希望朋友们能够活学活用，既不要迷信权威，也不要妄自菲薄。只要付出努力，付出汗水，肯定会有收获的。有些大环境你改变不了，那就从改变自己开始。万丈高楼平地起，一步一个脚印才能真真实实学到东西。如果盲目崇拜，言必google、微软、apple，那么除了带来几个唾沫星，还能有什么受用呢？无非白费了口舌而已。  
  
希望和大家共勉。

C语言和设计模式（单件模式）

有过面试经验的朋友，或者对设计模式有点熟悉的朋友，都会对单件模式不陌生。对很多面试官而言，单件模式更是他们面试的保留项目。其实，我倒认为，单件模式算不上什么设计模式。最多也就是个技巧。

单件模式要是用C++写，一般这么写。

**\[cpp\]**  [view plain][view plain 1] [copy][view plain 1]

1.  \#include <string.h>
2.  \#include <assert.h>
3.  
4.  **class** object
5.  \{ 
6.  **public**:
7.  **static** **class** object\* pObject;
8.  
9.  **static** object\* create\_new\_object()
10. \{ 
11. **if**(NULL != pObject)
12. **return** pObject;
13. 
14. pObject = **new** object();
15. assert(NULL != pObject);
16. **return** pObject;
17. \}
18. 
19. **private**:
20. object() \{\}
21. ~object() \{\}
22. \};
23. 
24. **class** object\* object::pObject = NULL;

单件模式的技巧就在于类的构造函数是一个私有的函数。但是类的构造函数又是必须创建的？怎么办呢？那就只有动用static函数了。我们看到static里面调用了构造函数，就是这么简单。

**\[cpp\]**  [view plain][view plain 1] [copy][view plain 1]

1.  **int** main(**int** argc,**char**\* argv\[\])
2.  \{ 
3.  object\* pGlobal = object::create\_new\_object();
4.  **return** 1;
5.  \}

上面说了C++语言的编写方法，那C语言怎么写？其实也简单。大家也可以试一试。

**\[cpp\]**  [view plain][view plain 1] [copy][view plain 1]

1.  **typedef** **struct** \_DATA
2.  \{ 
3.  **void**\* pData;
4.  \}DATA;
5.  
6.  **void**\* get\_data()
7.  \{ 
8.  **static** DATA\* pData = NULL;
9.  
10. **if**(NULL != pData)
11. **return** pData;
12. 
13. pData = (DATA\*)malloc(**sizeof**(DATA));
14. assert(NULL != pData);
15. **return** (**void**\*)pData;
16. \}

C语言和设计模式（之原型模式）

原型模式本质上说就是对当前数据进行复制。就像变戏法一样，一个鸽子变成了两个鸽子，两个鸽子变成了三个鸽子，就这么一直变下去。在变的过程中，我们不需要考虑具体的数据类型。为什么呢？因为不同的数据有自己的复制类型，而且每个复制函数都是虚函数。

用C++怎么编写呢，那就是先写一个基类，再编写一个子类。就是这么简单。