用C语言编写面向对象程序

C语言原本是面向过程的编程语言，而面向过程编程，比较繁琐，代码重用性较低。相对而言，面向对象编程，代码重用性高，同时便于理解，是一种更加先进的编程方法。可喜的是，C语言通过适当组织处理，也可以类似于C++一样面向对象编程。下面就来介绍这种组织处理的过程（受linux C源码的启发）。

1.事物归类
面向对象，就是将研究或操作的硬件或变量（所谓对象）根据其属性及操作，归类到一起。例如，对于串口，有如下属性及操作：
①名称：usart1；②波特率；③缓冲区字节；④奇偶校验；⑤初始化：操作1；⑥发送字节：操作2；⑦发送字符串：操作3，等等。于是可以将这些属性和操作都归类到一个C结构体下。这个结构体就类似于一个串口类，所有的串口都可以定义成这种类的数据类型。这就完成了对象抽象化表示的过程。C代码举例如下：

struct  USART_Class {           // 定义一个结构体类型，相当于一个类
	char * module;
        USART_TypeDef *usart_num;
	int  baud_rate;            // 属性1：波特率
	int  buffer_size;          // 属性2:缓冲区字节数
	void (*config)(void);           // 初始化操作
	void (*send_byte)(USART_TypeDef *USARTx, uint8_t ch);   // 发送字节操作
	void (*send_string)(USART_TypeDef *USARTx, char *str);  // 发送字符串操作
};

由于C结构体成员不能直接为函数，所以成员定义为指向函数的指针。上述代码中诸如（*config）即为函数指针。

2.定义对象
我们要研究或操作的，具有某一类特性的具体事物，即是对象，例如串口1，LED1、定时器1等。我们定义一个串口对象：

struct USART_Class usart1_obj = {
    .module = "usart1",
    .usart_num = USART1;
    .baud_rate = 115200,
    .buffer_size = 4,
    .config = usart_config,
    .send_byte = usart_send_byte,
    .send_string = usart_send_string,
};

//对象usart1操作对应的函数
void usart_config(void);
void usart_send_byte(USART_TypeDef *USARTx, uint8_t ch);
void usart_send_string(USART_TypeDef *USARTx, char *str);

3.引用对象属性或操作
引用对象的属性和操作，与引用结构体成员别无二致。例如，

usart1_obj.config();        //完成串口1的初始化
usart1_obj.send_byte(usart1.usart_num,'a');     //发送一个字节字母a

通过以上三个步骤，就能实现C语言的面向对象编程。当然，中间还有一些细节过程，调试的时候也会出现各种bug。不过这都没关系，只要我们在实践中不断探究和总结，这些问题都会迎刃而解。