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单片机C语言模块化编程方法实例

C语言源文件 *.c
提到 C 语言源文件,大家都不会陌生。因为我们平常写的程序代码几乎都在这个 XX.C 文件里面。编译器也是以此文件来进行编译并生成相应的目标文件。作为模块化编程的组成基础,我们所要实现的所有功能的源代码均在这个文件里。理想的模块化应该可以看成是一个黑盒子。即我们只关心模块提供的功能,而不管模块内部的实现细节。好比我们买了一部手机,我们只需要会用手机提供的功能即可,不需要知晓它是如何把短信发出去的,如何响应我们按键的输入,这些过程对我们用户而言,就是是一个黑盒子。

在大规模程序开发中,一个程序由很多个模块组成,很可能,这些模块的编写任务被分配到不同的人。而你在编写这个模块的时候很可能就需要利用到别人写好的模块的借口,这个时候我们关心的是,它的模块实现了什么样的接口,我该如何去调用,至于模块内部是如何组织的,对于我而言,无需过多关注。而追求接口的单一性,把不需要的细节尽可能对外部屏蔽起来,正是我们所需要注意的地方。

谈及到模块化编程,必然会涉及到多文件编译,也就是工程编译。在这样的一个系统中,往往会有多个C 文件,而且每个 C 文件的作用不尽相同。在我们的 C 文件中,由于需要对外提供接口,因此必须有一些函数或者是变量提供给外部其它文件进行调用。假设我们有一个 LCD.C 文件,其提供最基本的 LCD 的驱动函数
LcdPutChar(char cNewValue) ; //在当前位置输出一个字符
而在我们的另外一个文件中需要调用此函数,那么我们该如何做呢?

头文件的作用正是在此。可以称其为一份接口描述文件。其文件内部不应该包含任何实质性的函数代码。我们可以把这个头文件理解成为一份说明书,说明的内容就是我们的模块对外提供的接口函数或者是接口变量。同时该文件也包含了一些很重要的宏定义以及一些结构体的信息,离开了这些信息,很可能就无法正常使用接口函数或者是接口变量。但是总的原则是: 不该让外界知道的信息就不应该出现在头文件里,而外界调用模块内接口函数或者是接口变量所必须的信息就一定要出现在头文件里,否则,外界就无法正确的调用我们提供的接口功能。

因而为了让外部函数或者文件调用我们提供的接口功能,就必须包含我们提供的这个接口描述文件—-即头文件。同时,我们自身模块也需要包含这份模块头文件(因为其包含了模块源文件中所需要的宏定义或者是结构体),好比我们平常所用的文件都是一式三份一样,模块本身也需要包含这个头文件。下面我们来定义这个头文件,一般来说, 头文件的名字应该与源文件的名字保持一致,这样我们便可以清晰的知道哪个头文件是哪个源文件的描述。于是便得到了 LCD.C 的头文件 LCD.h 其内容如下。

#ifndef _LCD_H_
#define _LCD_H_
extern LcdPutChar(char cNewValue) ;
#endif

这与我们在源文件中定义函数时有点类似。不同的是,在其前面添加了 extern 修饰符表明其是一个外部函数,可以被外部其它模块进行调用。
#ifndef _LCD_H_
#define _LCD_H_
#endif
这个几条条件编译和宏定义是为了防止重复包含。

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