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【设计模式】面向对象开发学习OOPC

news 2025/7/7 14:55:28

PLOOC-裸机思维

PLOOC-git
OOPC精要——撩开“对象”的神秘面纱
C/C++面向对象编程之封装-KK

面向过程，本质是“顺序，循环，分支”
面向对象，本质是“继承，封装，多态”
参考的书籍：《UML+OOPC嵌入式C语言开发精讲》

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LW-OOPC(高焕堂（台湾）)

如何使用

参考 LW_OOPC宏配置及使用指南.md

是如何面向对象的？

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继承-通过结构体嵌套模拟继承

基类成员放在子类结构体的开头，保证内存布局兼容。
子类可以访问基类成员，并扩展新的成员。

封装-结构体（struct）封装数据成员，并利用函数指针（function pointers）模拟方法

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缺点是所有的成员和方法都是暴露的；

多态：通过统一的接口访问不同底层实现的能力

虚函数表(VTable)：模拟 C++ 的虚函数机制
接口抽象：通过结构体指针实现接口的多态调用
方法重写：子类重新定义父类的虚函数

需要解决：如何在运行时决定调用哪个具体函数？

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缺点

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接口类（Interface）、抽象类（Abstract Class）和具体类（Concrete Class）是三种不同的类类型

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接口类（Interface）

特点：
纯抽象：只包含抽象方法（无具体实现），不能有成员变量（C++/Java）或可以有静态常量（Java）。
多继承支持：一个类可以实现多个接口（弥补单继承的不足）。
强调行为契约：定义“能做什么”，不关心“如何做”。
无构造函数：不能被实例化

抽象类（Abstract Class）

特点：
部分抽象：可以包含抽象方法（无实现）和具体方法（有实现）。
可以有成员变量：普通字段或常量。
单继承限制：一个类只能继承一个抽象类。
不能实例化（没有new方法）：必须由子类继承并实现抽象方法后使用。

具体类（Concrete Class）

特点：
完全实现：所有方法都有具体实现（无抽象方法）。
可直接实例化：通过 new 创建对象。
可继承抽象类或实现接口：必须实现所有继承的抽象方法。
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比较

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为什么需要FUNCTION_SETTING

实现了该类的创建、方法的动态绑定
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作用是动态绑定方法到类的函数指针，而不是直接调用已实现的函数。这样做的主要目的是为了实现多态（Polymorphism）和运行时方法绑定，从而让代码更加灵活、可扩展。
FUNCTION_SETTING 的作用是把函数指针绑定到类的虚方法表（vtable），使得在运行时可以根据对象类型动态调用正确的方法。

使用动态的绑定，提供了修改父类方法的地方，

针对父类的方法，其参数还是父类的参数，Animal* t

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子类的方法用了子类的参数

子类->父类

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父类->子类

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如果 Dog_move（接口方法）需要访问 Dog 类的成员变量

使用 SUB_PTR宏反向转换:
由于 Dog 实现了 IMoveable，可以通过结构体内存布局的偏移量，从 IMoveable* 转回 Dog*

/* Dog 的移动行为（需要访问 Dog 的成员变量） */
void Dog_move(IMoveable* t) {
    // 将 IMoveable* 转为 Dog*
    Dog* dog= SUB_PTR(t, Animal, Dog);
    
    // 现在可以访问 Dog 的成员变量
    Animal* animal = SUPER_PTR(dog, Animal);
    printf("狗[%s]在地上跑，年龄%d岁！\n", animal->name, animal->age);
}