C语言的对象化模型(RT-Thread)

( What's RT-Thread? )

面向对象的特征主要包括： 

• 封装，隐藏内部实现

• 继承，复用现有代码

• 多态，改写对象行为

采用C语言实现的关键是如何运用C语言本身的特性来实现上述面向对象的特征。

封装

        封装是一种信息隐蔽技术，它体现于类的说明，是对象的重要特性。封装使数据和加工该数据的方法（函数）封装为一个整体，以实现独立性很强的模块，使得用户只能见到对象的外特性（对象能接受哪些消息，具有那些处理能力），而对象的内特性（保存内部状态的私有数据和实现加工能力的算法）对用户是隐蔽的。封装的目的在于把对象的设计者和对象者的使用分开，使用者不必知晓行为实现的细节，只须用设计者提供的消息来访问该对象。

        在C语言中，大多数函数的命名方式是动词+名词的形式，例如要获取一个semaphore，会命名成take semaphore，重点在take这个动作上。在RT-Thread系统的面向对象编程中刚好相反，命名为rt sem take，即名词+动词的形式，重点在名词上，体现了一个对象的方法。另外对于某些方法，仅局限在对象内部使用，它们将采用static修辞把作用范围局限在一个文件的内部。通过这样的方式，把一些不想让用户知道的信息屏蔽在封装里，用户只看到了外层的接口，从而形成了面向对象中的最基本的对象封装实现。

        一般属于某个类的对象会有一个统一的创建，析构过程。在RT-Thread中这些分为两类(以semaphore对象为例)：

• 对象内存数据块已经存在，需要对它进行初始化 – rt_sem_init;

• 对象内存数据块还未分配，需要创建并初始化 – rt_sem_create。

        可以这么认为，对象的创建(create)是以对象的初始化(init)为基础的，创建动作相比较而言多了个内存分配的动作。

        相对应的两类析构方式：

• 由rt_sem_init初始化的semaphore对象 – rt_sem_detach;

• 由rt_sem_create创建的semaphore对象 – rt_sem_delete.

继承

        继承性是子类自动共享父类之间数据和方法的机制。它由类的派生功能体现。一个类直接继承其它类的全部描述，同时可修改和扩充。继承具有传递性。继承分为单继承（一个子类只有一父类）和多重继承（一个类有多个父类，当前RT-Thread的对象系统不能支持）。类的对象是各自封闭的，如果没继承性机制，则类对象中数据、方法就会出现大量重复。继承不仅支持系统的可重用性，而且还促进系统的可扩充性。

类似的实现代码如下程序清单：