嵌入式软件设计模式好文值得收藏

本文引用自本人公众号文章：
嵌入式开发中的两点编程思想
c语言也很讲究设计模式？一文讲透
包含如下：
01）c语言和设计模式（继承、封装、多态）
02）c语言和设计模式（访问者模式）
03）c语言和设计模式（状态模式）
04）c语言和设计模式（命令模式）
05）c语言和设计模式（解释器模式）
06）c语言和设计模式（备忘录模式）
07）c语言和设计模式（观察者模式）
08）c语言和设计模式（桥接模式）
09）c语言和设计模式（建造者模式）
10）c语言和设计模式（中介者模式）
11）c语言和设计模式（策略模式）
12）c语言和设计模式（适配器模式）
13）c语言和设计模式（装饰模式）
14）c语言和设计模式（享元模式）
15）c语言和设计模式（代理模式）
16）c语言和设计模式（外观模式）
17）c语言和设计模式（迭代器模式）
18）c语言和设计模式（抽象工厂模式）
19）c语言和设计模式（责任链模式）
20）c语言和设计模式（工厂模式）
21）c语言和设计模式（模板模式）
22）c语言和设计模式（组合模式）
23）c语言和设计模式（原型模式）
24）c语言和设计模式（单件模式）
25）c语言和设计模式（开篇）
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01）c语言和设计模式（继承、封装、多态）
记得还在我们大学c++第一门课的时候，老师就告诉我们说，c++是一门面向对象的语言。c++有三个最重要的特点，即继承、封装、多态。等到后来随着编码的增多和工作经验的积累，我也慢慢明白了面向对象的含义。可是，等我工作以后，使用的编程语言更多的是c语言，这时候我又想能不能把c语言变成面向对象的语言呢？等到后来通过思考和实践，我发现其实c语言也是可以面向对象的，也是可以应用设计模式的，关键就在于如何实现面向对象语言的三个重要属性。
（1）继承性
typedef struct _parent
{
int data_parent;
}parent;
typedef struct _child
{
struct _parent parent;
int data_child;
}child;
在设计c语言继承性的时候，我们需要做的就是把基础数据放在继承的结构的首位置即可。这样，不管是数据的访问、数据的强转、数据的访问都不会有什么问题。
（2）封装性
struct _data;
typedef void (*process)(struct _data* pdata);
typedef struct _data
{
int value;
process pprocess;
}data;
封装性的意义在于，函数和数据是绑在一起的，数据和数据是绑在一起的。这样，我们就可以通过简单的一个结构指针访问到所有的数据，遍历所有的函数。封装性，这是类拥有的属性，当然也是数据结构体拥有的属性。
（3）多态
typedef struct _play
{
void* pdata;
void (*start_play)(struct _play* pplay);
}play;
多态，就是说用同一的接口代码处理不同的数据。比如说，这里的play结构就是一个通用的数据结构，我们也不清楚pdata是什么数据，start_play是什么处理函数？但是，我们处理的时候只要调用pplay->start_play(pplay)就可以了。剩下来的事情我们不需要管，因为不同的接口会有不同的函数去处理，我们只要学会调用就可以了。
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02）c语言和设计模式（访问者模式）
不知不觉当中，我们就到了最后一种设计模式，即访问者模式。访问者模式，听上去复杂一些。但是，这种模式用简单的一句话说，就是不同的人对不同的事物有不同的感觉。比如说吧，豆腐可以做成麻辣豆腐，也可以做成臭豆腐。可是，不同的地方的人未必都喜欢这两种豆腐。四川的朋友可能更喜欢辣豆腐，江浙的人就可能对臭豆腐更喜欢一些。那么，这种情况应该怎么用设计模式表达呢？
typedef struct _tofu
{
int type;
void (*eat) (struct _visitor* pvisitor, struct _tofu* ptofu);
}tofu;
typedef struct _visitor
{
int region;
void (*process)(struct _tofu* ptofu, struct _visitor* pvisitor);
}visitor;
就是这样一个豆腐，eat的时候就要做不同的判断了。
void eat(struct _visitor* pvisitor, struct _tofu* ptofu)
{
assert(null != pvisitor && null != ptofu);
pvisitor->process(ptofu, pvisitor);
}
既然eat的操作最后还是靠不同的visitor来处理了，那么下面就该定义process函数了。
void process(struct _tofu* ptofu, struct _visitor* pvisitor)
{
assert(null != ptofu && null != pvisitor);
if(ptofu->type == spicy_food && pvisitor->region == west ||
ptofu->type == strong_smell_food && pvisitor->region == east)
{
printf(i like this food!\n);
return;
}
printf(i hate this food!\n);
}
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03）c语言和设计模式（状态模式）
状态模式是协议交互中使用得比较多的模式。比如说，在不同的协议中，都会存在启动、保持、中止等基本状态。那么怎么灵活地转变这些状态就是我们需要考虑的事情。假设现在有一个state，
typedef struct _state
{
void (*process)();
struct _state* (*change_state)();
}state;
说明一下，这里定义了两个变量，分别process函数和change_state函数。其中proces函数就是普通的数据操作，
void normal_process()
{
printf(normal process!\n);
}
change_state函数本质上就是确定下一个状态是什么。
struct _state* change_state()
{
state* pnextstate = null;
pnextstate = (struct _state*)malloc(sizeof(struct _state));
assert(null != pnextstate);
pnextstate ->process = next_process;
pnextstate ->change_state = next_change_state;
return pnextstate;
}
所以，在context中，应该有一个state变量，还应该有一个state变换函数。
typedef struct _context
{
state* pstate;
void (*change)(struct _context* pcontext);
}context;
void context_change(struct _context* pcontext)
{
state* ppre;
assert(null != pcontext);
ppre = pcontext->pstate;
pcontext->pstate = ppre->changestate();
free(ppre);
return;
}

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