考虑到单片机程序的不断增加,现有的文件分类、结构体已经不能满足功能的归类,因此考虑使用类似于类的方法,将变量和函数封装在一起。
对于其他优化的嵌入式程序,看过很多方法如struct结构体、union共用体、参数和返回值使用结构体指针或函数、虚函数等来规范化功能实现。
这里考虑功能合并在一起,即利用C语言如何实现类似于C++的类
方法 1:使用结构体和函数指针
C语言中的结构体可以用来存储数据,而函数指针可以用来模拟类的成员函数。这种方法可以实现类似类的封装。
示例代码:
#include <stdio.h>// 定义一个类的结构体
typedef struct {int x;int y;void (*print)(struct MyClass* self); // 成员函数指针
} MyClass;// 定义成员函数
void printMyClass(MyClass* self) {printf("x: %d, y: %d\n", self->x, self->y);
}// 初始化类的实例
void initMyClass(MyClass* self, int x, int y) {self->x = x;self->y = y;self->print = printMyClass; // 绑定成员函数
}int main() {MyClass obj;initMyClass(&obj, 10, 20);obj.print(&obj); // 调用成员函数return 0;
}
方法 2:使用结构体和动态内存分配
如果需要动态创建多个“类”的实例,可以结合结构体和动态内存分配。
示例代码:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>typedef struct {int x;int y;void (*print)(struct MyClass* self);
} MyClass;void printMyClass(MyClass* self) {printf("x: %d, y: %d\n", self->x, self->y);
}MyClass* createMyClass(int x, int y) {MyClass* obj = (MyClass*)malloc(sizeof(MyClass));obj->x = x;obj->y = y;obj->print = printMyClass;return obj;
}void destroyMyClass(MyClass* obj) {free(obj);
}int main() {MyClass* obj1 = createMyClass(10, 20);MyClass* obj2 = createMyClass(30, 40);obj1->print(obj1);obj2->print(obj2);destroyMyClass(obj1);destroyMyClass(obj2);return 0;
}
总结
在单片机的C语言中,虽然没有类的概念,但可以通过以下方式实现类似类的功能:
- 结构体 + 函数指针:模拟类的成员变量和成员函数。
- 动态内存分配:支持动态创建和销毁多个实例。
- 上述方法1中较为普遍;方法2通过malloc和free自由创建和销毁,但malloc的成功与否和时间都不确定,容易导致出错,不符合单片机的real time要求。
根据具体需求选择合适的方法,通常推荐使用结构体和函数指针的方式,因为它更接近面向对象的编程思想。