C語言接口的使用方法
客戶調(diào)用程序是使用某個模塊的一段代碼，客戶調(diào)用程序?qū)虢涌冢鴮崿F(xiàn)導(dǎo)出接口。由于多個客戶調(diào)用程序是共享接口和實現(xiàn)的，因此使用實現(xiàn)的目標代碼避免了不必要的代碼重復(fù)，同時也有助于避免錯誤，因為接口和實現(xiàn)只需一次編寫和調(diào)試就可多次使用。以下是小編為大家搜索整理的C語言接口的使用方法，希望能給大家?guī)韼椭?更多精彩內(nèi)容請及時關(guān)注我們應(yīng)屆畢業(yè)生考試網(wǎng)!
一個模塊有兩部分組成：接口和實現(xiàn)。接口指明模塊要做什么，它聲明了使用該模塊的代碼可用的標識符、類型和例程，實現(xiàn)指明模塊是如何完成其接口聲明的目標的，一個給定的模塊通常只有一個接口，但是可能會有許多種實現(xiàn)能夠提供接口所指定的功能。每個實現(xiàn)可能使用不同的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，但是它們都必須符合接口所給出的使用說明。客戶調(diào)用程序是使用某個模塊的一段代碼，客戶調(diào)用程序?qū)虢涌冢鴮崿F(xiàn)導(dǎo)出接口。由于多個客戶調(diào)用程序是共享接口和實現(xiàn)的，因此使用實現(xiàn)的目標代碼避免了不必要的代碼重復(fù)，同時也有助于避免錯誤，因為接口和實現(xiàn)只需一次編寫和調(diào)試就可多次使用。
接口只需要指明客戶調(diào)用程序可能使用的標識符即可，應(yīng)盡可能地隱藏一些無關(guān)的表示細節(jié)和算法，這樣客戶調(diào)用程序可以不必依賴于特定的實現(xiàn)細節(jié)。這種客戶調(diào)用程序和實現(xiàn)之間的依賴--耦合----可能會在實現(xiàn)改變時引起錯誤，當這種依賴性埋藏在一些關(guān)于實現(xiàn)隱藏的或是不明確的假設(shè)中時，這些錯誤可能很難修復(fù)，因此一個設(shè)計良好且描述精確的接口應(yīng)該盡量減少耦合。
C語言對接口和實現(xiàn)的分離只提供最基本的支持，但是簡單的約定能給接口/實現(xiàn)方法論帶來巨大的好處。在C中，接口在頭文件聲明，頭文件聲明了客戶調(diào)用程序可以使用的宏、類型、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、變量以及例程。用戶使用C語言的預(yù)處理指令#include導(dǎo)入接口。
下面的例子說明了本篇文章的接口中所使用的一些約定、接口：
extern int Arith_max(int x, int y);
extern int Arith_min(int x, int y);
extern int Arith_div(int x, int y);
extern int Arith_mod(int x, int y);
extern int Arith_ceiling(int x, int y);
extern int Arith_floor (int x, int y);
arith.h
該接口的名字為Arith，接口頭文件也相應(yīng)地命名為arith.h，接口的名字以前綴的形式出現(xiàn)在接口的每個標識符中。模塊名不僅提供了合適的前綴，而且還有助于整理客戶調(diào)用程序代碼。
Arith接口還提供了一些標準C函數(shù)庫中沒有但是很有用的函數(shù)，并為出發(fā)和取模提供了良好的定義，而標準C中并沒有給出這些操作的定義和只提供基于實現(xiàn)的定義。
實現(xiàn)
一個實現(xiàn)導(dǎo)出一個接口，它定義了必要的變量和函數(shù)以提供接口所規(guī)定的功能，在C語言中，一個實現(xiàn)是由一個或多個.c文件提供的，一個實現(xiàn)必須提供其導(dǎo)出的接口所指定的功能。實現(xiàn)應(yīng)包含接口的.h文件，以保證它的定義和接口的聲明時一致的。
Arith_min和Arith_max返回其整型參數(shù)中的最小值和最大值：
int Arith_max(int x, int y) {
return x > y ? x : y;
}
int Arith_min(int x, int y) {
return x > y ? y : x;
}
Arith_div返回y除以x得到的商，Arith_mod返回相應(yīng)的余數(shù)。當x與y同號的時候，Arith_div(x,y)等價于x/y，Arith_mod(x,y)等價于x%y
當x與y的符號不同的時候，C的內(nèi)嵌操作的返回值就取決于具體的實現(xiàn)：
eg.如果-13/5=2，-13%5=-3，如果-13/5=-3，-13%5=2
標準庫函數(shù)總是向零取整，因此div(-13,2)=-2，Arith_div和Arith_mod的語義同樣定義好了：它們總是趨近數(shù)軸的左側(cè)取整，因此Arith_div(-13,5)=-3，Arith_div(x,y)是不超過實數(shù)z的最大整數(shù)，其中z滿足z*y=x。
Arith_mod(x,y)被定義為x-y*Arith_div(x,y)。因此Arith_mod(-13,5)=-13-5*(-3)=2
函數(shù)Arith_ceiling和Arith_floor遵循類似的約定，Arith_ceiling(x,y)返回不小于實數(shù)商x/y的最小整數(shù)
Arith_floor(x,y)返回不超過實數(shù)商x/y的最大整數(shù)
完整實現(xiàn)代碼如下：
#include "arith.h"
int Arith_max(int x, int y) {
return x > y ? x : y;
}
int Arith_min(int x, int y) {
return x > y ? y : x;
}
int Arith_div(int x, int y) {
if (-13/5 == -2
&& (x < 0) != (y < 0) && x%y != 0)
return x/y - 1;
else
return x/y;
}
int Arith_mod(int x, int y) {
if (-13/5 == -2
&& (x < 0) != (y < 0) && x%y != 0)
return x%y + y;
else
return x%y;
}
int Arith_floor(int x, int y) {
return Arith_div(x, y);
}
int Arith_ceiling(int x, int y) {
return Arith_div(x, y) + (x%y != 0);
}
arith.c
抽象數(shù)據(jù)類型
抽象數(shù)據(jù)類型(abstract data type,ADT)是一個定義了數(shù)據(jù)類型以及基于該類型值提供的各種操作的接口
一個高級類型是抽象的，因為接口隱藏了它的表示細節(jié)，以免客戶調(diào)用程序依賴這些細節(jié)。下面是一個抽象數(shù)據(jù)類型(ADT)的規(guī)范化例子--堆棧，它定義了該類型以及五種操作：
#ifndef STACK_INCLUDED
#define STACK_INCLUDED
#define T Stack_T
typedef struct T *T;
extern T Stack_new (void);
extern int Stack_empty(T stk);
extern void Stack_push (T stk, void *x);
extern void *Stack_pop (T stk);
extern void Stack_free (T *stk);
#undef T
#endif
stack.h
實現(xiàn)
包含相關(guān)頭文件：
#include
#include "assert.h"
#include "mem.h"
#include "stack.h"
#define T Stack_T
Stack_T的內(nèi)部是一個結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)有個字段指向一個棧內(nèi)指針的鏈表以及一個這些指針的計數(shù)：
struct T {
int count;
struct elem {
void *x;
struct elem *link;
} *head;
};
Stack_new分配并初始化一個新的T：
T Stack_new(void) {
T stk;
NEW(stk);
stk->count = 0;
stk->head = NULL;
return stk;
}
其中NEW是一個另一個接口中的一個分配宏指令。NEW(p)將分配該結(jié)構(gòu)的一個實例，并將其指針賦給p，因此Stack_new中使用它就可以分配一個新的Stack_T
當count=0時，Stack_empty返回1，否則返回0：
int Stack_empty(T stk) {
assert(stk);
return stk->count == 0;
}
assert(stk)實現(xiàn)了可檢查的運行期錯誤，它禁止空指針傳給Stack中的任何函數(shù)。
Stack_push和Stack_pop從stk->head所指向的鏈表的頭部添加或移出元素：
void Stack_push(T stk, void *x) {
struct elem *t;
assert(stk);
NEW(t);
t->x = x;
t->link = stk->head;
stk->head = t;
stk->count++;
}
void *Stack_pop(T stk) {
void *x;
struct elem *t;
assert(stk);
assert(stk->count > 0);
t = stk->head;
stk->head = t->link;
stk->count--;
x = t->x;
FREE(t);
return x;
}
FREE是另一個接口中定義的釋放宏指令，它釋放指針參數(shù)所指向的空間，然后將參數(shù)設(shè)為空指針
void Stack_free(T *stk) {
struct elem *t, *u;
assert(stk && *stk);
for (t = (*stk)->head; t; t = u) {
u = t->link;
FREE(t);
}
FREE(*stk);
}
完整實現(xiàn)代碼如下：
#include
#include "assert.h"
#include "mem.h"
#include "stack.h"
#define T Stack_T
struct T {
int count;
struct elem {
void *x;
struct elem *link;
} *head;
};
T Stack_new(void) {
T stk;
NEW(stk);
stk->count = 0;
stk->head = NULL;
return stk;
}
int Stack_empty(T stk) {
assert(stk);
return stk->count == 0;
}
void Stack_push(T stk, void *x) {
struct elem *t;
assert(stk);
NEW(t);
t->x = x;
t->link = stk->head;
stk->head = t;
stk->count++;
}
void *Stack_pop(T stk) {
void *x;
struct elem *t;
assert(stk);
assert(stk->count > 0);
t = stk->head;
stk->head = t->link;
stk->count--;
x = t->x;
FREE(t);
return x;
}
void Stack_free(T *stk) {
struct elem *t, *u;
assert(stk && *stk);
for (t = (*stk)->head; t; t = u) {
u = t->link;
FREE(t);
}
FREE(*stk);
}
stack.c
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