前言：
面向对象的编程方式用在C语言中，听起来是不是很怪。从C语言入门开始，老师就和你说过，C语言是面向过程的，你现在却要用它来实现面向对象操作。可能是太久没谈对象了，想要new一个对象出来解闷。开玩笑的，面向对象自然有面向对象的好处，C语言是面向过程的语言，他的小弟C++是半面向对象，半面向过程的。所以我们使用C语言类比C++的方式实现面向对象的操作。面向对象三大考点，封装，继承，多态。有的时候我们在操作的时候会面临重复的操作，你有想到过面向对象的特点嘛，考虑面向对象的特点是不是就可以避免重复的操作。
一、面向对象特点与面向过程的类比
面向过程的代码就是便于直观的查看整体流程，而面向对象的则需要你能够将你所需要的部分抽象出来，但是不管是整么个方式，程序猿最重要的还是代码能跑就行，不然就得你，我的朋友跑了。C++中对象class（类）包含的的成员属性，成员函数，C语言是没有这个叫法的，但是我们可以通过struct结构体成员类比出来，通过void*万能指针实现成员函数的调用。
二、总结：你就得有抽象思维，只要够抽象就不怕找不到对象。
三、接下来我以按键为例简单展示一下单片机中的面向对象思维。
3.1 先简单说一下按键功能：
我们通常在单片机中用按键作为外部触发事件，按下按键，实现一段操作，松开按键实现另外的操作，每次按键的触发都会存在 “消抖” 问题，每次消抖都是在重复一样的操作，这个时候我就想到了，既然是重复的操作，那干嘛写那么多重复的函数呢，所以我就想到了面向对象的多态。只要创建对象，改写一下他的成员函数就可以了。下面是我原先按键的代码（面向过程的方式消抖）。
/*****************************************************************************
函 数 名 : KEY1EintProc
功能描述 : KEY1 消抖延时函数，双边沿中断触发中断后开启20ms定时任务
输入参数 : u8 power
返 回 值 : void
作 者 : Bright
创建日期 : 20250607
*****************************************************************************/
void KEY1EintProc(void)
{
u8 mkeyStatu = KEY_VALUE_RELEASED;
mkeyStatu=KEY1_STATUS_READ;
if((mkeyStatu == KEY_VALUE_PRESSED)&&(KEY_VALUE_RELEASED == KEY1LastState))
{
DelayMs(20);
mkeyStatu=KEY1_STATUS_READ;
if(KEY_VALUE_PRESSED==mkeyStatu)//KEY1 按下
{
KEY1LastState=mkeyStatu;
KEY1_NOTICE_OUT_EN_0;//按键1被拉低后,拉高对应引脚通知安卓端
}
}else if((mkeyStatu == KEY_VALUE_RELEASED)&&( KEY_VALUE_PRESSED== KEY1LastState))//松开
{
DelayMs(20);
mkeyStatu=KEY1_STATUS_READ;
if(KEY_VALUE_RELEASED==mkeyStatu)//KEY1释放
{
KEY1LastState=mkeyStatu;
KEY1_NOTICE_OUT_EN_1;//按键1被拉高后,拉高对应引脚通知安卓端
}
}
}
/*****************************************************************************
函 数 名 : KEY2EintProc
功能描述 : KEY2 消抖延时函数，双边沿中断触发中断后开启20ms定时任务
输入参数 : u8 power
返 回 值 : void
作 者 : Bright
创建日期 : 20250607
*****************************************************************************/
void KEY2EintProc(void)
{
u8 mkeyStatu = KEY_VALUE_RELEASED;
mkeyStatu=KEY2_STATUS_READ;
if((mkeyStatu == KEY_VALUE_PRESSED)&&(KEY_VALUE_RELEASED == KEY2LastState))
{
DelayMs(20);
mkeyStatu=KEY2_STATUS_READ;
if(KEY_VALUE_PRESSED==mkeyStatu)//KEY2按下
{
KEY2LastState=mkeyStatu;
KEY2_NOTICE_OUT_0;//拉低
}
}else if((mkeyStatu == KEY_VALUE_RELEASED)&&( KEY_VALUE_PRESSED== KEY2LastState))//松开
{
DelayMs(20);
mkeyStatu=KEY2_STATUS_READ;
if(KEY_VALUE_RELEASED==mkeyStatu)
{
KEY2LastState=mkeyStatu;
KEY2_NOTICE_OUT_1;//拉高
}
}
}
/*****************************************************************************
函 数 名 : KEY3EintProc
功能描述 : PTT 消抖延时函数，双边沿中断触发中断后开启20ms定时任务
输入参数 : u8 power
返 回 值 : void
作 者 : Bright
创建日期 : 20250607
*****************************************************************************/
void KEY3EintProc(void)
{
u8 mkeyStatu = KEY_VALUE_RELEASED;
mkeyStatu=KEY3_STATUS_READ;
if((mkeyStatu == KEY_VALUE_PRESSED)&&(KEY_VALUE_RELEASED == KEY3LastState))
{
DelayMs(20);
mkeyStatu=KEY3_STATUS_READ;
if(KEY_VALUE_PRESSED==mkeyStatu)//KEY3 按下
{
KEY3LastState=mkeyStatu;
KEY3_NOTICE_OUT_0;//拉低,按下KEY3后对应操作
}
}else if((mkeyStatu == KEY_VALUE_RELEASED)&&( KEY_VALUE_PRESSED== KEY3LastState))//松开
{
DelayMs(20);
mkeyStatu=KEY3_STATUS_READ;
if(KEY_VALUE_RELEASED==mkeyStatu)//KEY3 松开相对操作
{
KEY3LastState=mkeyStatu;
KEY3_NOTICE_OUT_1;//拉高
}
}
}
/*****************************************************************************
函 数 名 :KEY4EintProc
功能描述 : key4 消抖延时函数，双边沿中断触发中断后开启20ms定时任务
输入参数 : u8 power
返 回 值 : void
作 者 : Bright
创建日期 : 20250607
*****************************************************************************/
void KEY4EintProc(void)
{
u8 mkeyStatu = KEY_VALUE_RELEASED;
mkeyStatu=KEY4_STATUS_READ;
if((mkeyStatu == KEY_VALUE_PRESSED)&&(KEY_VALUE_RELEASED ==KEY4LastState))
{
DelayMs(20);
mkeyStatu=KEY4_STATUS_READ;
if(KEY_VALUE_PRESSED==mkeyStatu)//
{
KEY4LastState=mkeyStatu;
KEY4_OUT_0;//拉低
}
}else if((mkeyStatu == KEY_VALUE_RELEASED)&&( KEY_VALUE_PRESSED==KEY4LastState))//松开
{
DelayMs(20);
mkeyStatu=KEY4_STATUS_READ;
if(KEY_VALUE_RELEASED==mkeyStatu)//
{
KEY4LastState=mkeyStatu;
KEY4_OUT_1;//拉高
}
}
}可以看出在我消抖后的函数中一直在重复一样的内容，比较繁琐，但简单。
3.2 面向对象的操作，就需要我们将它的不变的内容抽象出来形成统一的模板。然后只需改变成员属性就可以了。下面是面向对象的操作方式。
3.2.1首先是整体对象属性
// 按键设备结构体
typedef struct {
uint8_t (*read)(void); // 读取状态函数指针
void (*setState)(uint8_t); // 读取状态后操作函数
uint8_t lastState; // 上次状态
} KEY_Device;3.2.2建立对象，以及初始化对象函数
//将消抖函数抽象出来
KEY_Device KEY1;
KEY_Device KEY2;
KEY_Device KEY3;
KEY_Device KEY4;
// 初始化PTT设备
void KEY_Device_init(KEY_Device* dev,
uint8_t (*readFunc)(void),
void (*setStateFunc)(uint8_t)) {
dev->read = readFunc;
dev->setState = setStateFunc;
dev->lastState = KEY_VALUE_RELEASED;
}3.2.3设备对象初始化
/*****************************************************************************
函 数 名 : KEY_DevicesInit
功能描述 : 输入设备面向对象初始化
输入参数 : u8 power
返 回 值 : void
作 者 : Bright
创建日期 : 20250607
*****************************************************************************/
void KEY_DevicesInit(void)
{
// 初始化KEY1
KEY1.read = readKEY1;
KEY1.setState = KEY1PressFunc;
KEY1.lastState = KEY_VALUE_RELEASED;
// 初始化KEY2
KEY2.read = readKEY2;
KEY2.setState = KEY2PressFunc;
KEY2.lastState = KEY_VALUE_RELEASED;
// 初始化KEY3
KEY3.read = readKEY3;
KEY3.setState = KEY3PressFunc;
KEY3.lastState = KEY_VALUE_RELEASED;
// 初始化KEY4
KEY4.read = readKEY4;
KEY4.setState = KEY4Func;
KEY4.lastState = KEY_VALUE_RELEASED;
}3.2.4 抽象出来的通用部分
// 处理KEY事件的通用方法
/*****************************************************************************
函 数 名 : KEY_Device_process
功能描述 : 消抖函数
输入参数 : u8 power
返 回 值 : void
作 者 : Bright
创建日期 : 20250607
*****************************************************************************/
uint8_t KEY_Device_process(KEY_Device* dev) {
uint8_t currentState = dev->read();
// 按下检测(上升沿)
if ((currentState == KEY_VALUE_PRESSED) && (dev->lastState == KEY_VALUE_RELEASED)) {
DelayMs(20); // 防抖延时
if (dev->read() == KEY_VALUE_PRESSED) {
dev->lastState = KEY_VALUE_PRESSED;
dev->setState(KEY_VALUE_PRESSED);
return 1; // 返回按下事件
}
}
// 释放检测(下降沿)
else if ((currentState == KEY_VALUE_RELEASED) && (dev->lastState == KEY_VALUE_PRESSED)) {
DelayMs(20); // 防抖延时
if (dev->read() == KEY_VALUE_RELEASED) {
dev->lastState = KEY_VALUE_RELEASED;
dev->setState(KEY_VALUE_RELEASED);
return 2; // 返回释放事件
}
}
return 0; // 无状态变化
}3.2.5 各自的按键操作函数
/*****************************************************************************
函 数 名 : readKEY1
功能描述 : 读取引脚函数
输入参数 : u8 power
返 回 值 : void
作 者 : Bright
创建日期 : 20250607
*****************************************************************************/
uint8_t readKEY1(void)
{
return KEY1_STATUS_READ;
}
/*****************************************************************************
函 数 名 : KEY1PressFunc
功能描述 : 读取按键后操作
输入参数 : state：高低电平
返 回 值 : void
作 者 : Bright
创建日期 : 20250607
*****************************************************************************/
void KEY1PressFunc(uint8_t state)
{
if(state)//KEY1松开后
{
KEY1_NOTICE_OUT_EN_1;//通知安卓松开KEY1
}else{ //KEY1 按下
KEY1_NOTICE_OUT_EN_1; //通知安卓按下KEY1
}
}
/*****************************************************************************
函 数 名 : readKEY2
功能描述 : 读取ptt2按键
输入参数 : u8 power
返 回 值 : void
作 者 : Bright
创建日期 : 20250607
*****************************************************************************/
// DMR PTT2 相关函数
uint8_t readKEY2(void)
{
return KEY2_STATUS_READ;
}
/*****************************************************************************
函 数 名 : KEY_Device_process
功能描述 : 读到状态后操作
输入参数 : state：高低电平
返 回 值 : void
作 者 : Bright
创建日期 : 20250607
*****************************************************************************/
void KEY2PressFunc(uint8_t state)
{
if(state)//Ptt1松开后
{
KEY2_NOTICE_OUT_EN_1;//通知安卓松开KEY2
//PA4 DMR 停止发射
}else{ //ptt2 按下
KEY2_NOTICE_OUT_EN_0; //通知安卓按下KEY2
//PA4 发射
}
}
/*****************************************************************************
函 数 名 : readKEY3
功能描述 : 读取M6状态
输入参数 : void
返 回 值 : void
作 者 : Bright
创建日期 : 20250607
*****************************************************************************/
// M6 PTT 相关函数
uint8_t readKEY3(void)
{
return KEY3_STATUS_READ;
}
/*****************************************************************************
函 数 名 : KEY3PressFunc
功能描述 : 消抖函数
输入参数 : u8 power
返 回 值 : void
作 者 : Bright
创建日期 : 20250607
*****************************************************************************/
void KEY3PressFunc(uint8_t state)
{
if(state)//KYE3松开后
{
KEY3_NOTICE_OUT_1;
//
}else{ //KYE3 按下
KEY3_NOTICE_OUT_0;
//PA4 发射
}
}
/*****************************************************************************
函 数 名 : KEY_Device_process
功能描述 : 消抖函数
输入参数 : u8 power
返 回 值 : void
作 者 : Bright
创建日期 : 20250607
*****************************************************************************/
// KEY4 相关函数
uint8_t readKEY4(void)
{
return KEY4_STATUS_READ;
}
/*****************************************************************************
函 数 名 : KEY_Device_process
功能描述 : 消抖函数
输入参数 : u8 power
返 回 值 : void
作 者 : Bright
创建日期 : 20250607
*****************************************************************************/
void KEY4Func(uint8_t state)
{
//KEY4按下后对应操作
}
/*****************************************************************************
函 数 名 : KEY_Device_process
功能描述 : 消抖函数
输入参数 : u8 power
返 回 值 : void
作 者 : Bright
创建日期 : 20250607
*****************************************************************************/
// 主处理函数3.2.6 主函数
/*****************************************************************************
函 数 名 : KEY_Device_process
功能描述 : 消抖函数
输入参数 : u8 power
返 回 值 : void
作 者 : Bright
创建日期 : 20250607
*****************************************************************************/
// 主处理函数
uint8_t ExtiProc(uint8_t pttPort)
{
// 使用switch处理不同端口
switch(pttPort) {
case KEY1_Port:
return KEY_Device_process(&KEY1);
case KEY2_Port:
return KEY_Device_process(&KEY2);
case KEY3_Port:
return KEY_Device_process(&KEY3);
case KEY4Statu_Port:
return KEY_Device_process(&KEY4);
default:
return 0; // 未知端口
}
}
return KEY_Device_process(&KEY3);
case KEY4Statu_Port:
return KEY_Device_process(&KEY4);
default:
return 0; // 未知端口
}
}四、总体上只要找到找到函数的特点，就能够利用面向对象的思想来实现。面向对象的方式只要将抽象部分写完，后续只需要新建对象，写各自的函数就可以了，整体上看起来比较清爽。
但无论是是用哪种方式，只要能够跑就行了，怎么简单怎么来，公司怎么要求怎么来，希望以上内容对大家有帮助。