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用C语言实现适配器模式

news 2025/10/21 12:37:05

适配器模式（Adapter Pattern）的核心是将一个接口转换为客户端期望的另一个接口，使原本因接口不兼容而无法协作的类（或模块）能够一起工作。在C语言中，可通过封装不兼容的接口、提供统一的适配接口来实现。

C语言实现适配器模式的思路

目标接口（Target）：客户端期望的统一接口（函数指针结构体）。
适配者（Adaptee）：已存在的、接口不兼容的模块（如旧系统函数、第三方库）。
适配器（Adapter）：实现目标接口，内部调用适配者的接口，完成接口转换。

示例：适配不同格式的日志库

假设客户端期望一个统一的日志接口（log_info、log_error），但现有两个日志库的接口不兼容：

旧日志库：old_log(message, level)（级别用整数表示：1=INFO，2=ERROR）。
新日志库：new_log(level, message)（级别用字符串表示：“INFO”、“ERROR”）。

步骤1：定义目标接口（客户端期望的接口）

// 目标接口：客户端期望的统一日志接口
typedef struct {void (*log_info)(const char* message);  // 打印INFO级日志void (*log_error)(const char* message); // 打印ERROR级日志
} LogTarget;

步骤2：定义适配者（不兼容的日志库）

#include <stdio.h>// 适配者1：旧日志库（接口：message在前，级别是整数）
void old_log(const char* message, int level) {const char* level_str = (level == 1) ? "INFO" : "ERROR";printf("[旧日志] %s: %s\n", level_str, message);
}// 适配者2：新日志库（接口：级别在前，级别是字符串）
void new_log(const char* level, const char* message) {printf("[新日志] %s: %s\n", level, message);
}

步骤3：实现适配器（将适配者接口转换为目标接口）

3.1 旧日志库适配器

// 旧日志库的适配器：实现LogTarget接口
static void old_adapter_log_info(const char* message) {// 调用旧日志库，转换参数（INFO对应级别1）old_log(message, 1);
}static void old_adapter_log_error(const char* message) {// 调用旧日志库，转换参数（ERROR对应级别2）old_log(message, 2);
}// 初始化旧日志适配器
LogTarget* old_log_adapter_create() {static LogTarget adapter; // 静态实例，避免动态分配adapter.log_info = old_adapter_log_info;adapter.log_error = old_adapter_log_error;return &adapter;
}

3.2 新日志库适配器

// 新日志库的适配器：实现LogTarget接口
static void new_adapter_log_info(const char* message) {// 调用新日志库，转换参数（级别字符串"INFO"）new_log("INFO", message);
}static void new_adapter_log_error(const char* message) {// 调用新日志库，转换参数（级别字符串"ERROR"）new_log("ERROR", message);
}// 初始化新日志适配器
LogTarget* new_log_adapter_create() {static LogTarget adapter;adapter.log_info = new_adapter_log_info;adapter.log_error = new_adapter_log_error;return &adapter;
}

步骤4：客户端使用（依赖目标接口，无需关心具体适配者）

// 客户端函数：仅依赖目标接口，不直接调用旧/新日志库
void client_code(LogTarget* logger) {logger->log_info("系统启动成功");logger->log_error("配置文件不存在");
}int main() {// 使用旧日志库（通过适配器）LogTarget* old_logger = old_log_adapter_create();printf("=== 使用旧日志库 ===\n");client_code(old_logger);// 使用新日志库（通过适配器）LogTarget* new_logger = new_log_adapter_create();printf("\n=== 使用新日志库 ===\n");client_code(new_logger);return 0;
}

输出结果

=== 使用旧日志库 ===
[旧日志] INFO: 系统启动成功
[旧日志] ERROR: 配置文件不存在=== 使用新日志库 ===
[新日志] INFO: 系统启动成功
[新日志] ERROR: 配置文件不存在

核心思想总结

接口转换：适配器通过封装适配者的接口（如old_log、new_log），将其转换为客户端期望的目标接口（LogTarget），屏蔽了接口差异。
解耦客户端与适配者：客户端仅依赖LogTarget接口，无需修改即可切换不同的日志库（旧→新），符合开放-封闭原则。
复用现有模块：无需修改旧日志库或新日志库的代码，通过适配器使其能在新系统中复用。