如何使用OO思維方式

面向?qū)ο?object Oriented，簡稱：OO)在于用“找對象”的方式去規(guī)劃和描述問題。

一、怎樣“找對象” （思維過程）

“對象”是具有共性的一個群體。以 L298N 控制馬達(dá)的官方推薦方法為例，控制的共性在于：每個馬達(dá)都需要 2 個 GPIO 來控制轉(zhuǎn)向，1 路 PWM 來控制轉(zhuǎn)速。不妨如下定義馬達(dá)這個群體：

馬達(dá) {2 個控制轉(zhuǎn)向的 GPIO； ?1 路控制轉(zhuǎn)速的 PWM； };??

二、怎樣“用 C 語言找對象”（思維到代碼的過程）

一個車有四個馬達(dá)，每個馬達(dá)獨(dú)立控制。要完成這個控制目標(biāo)，需要把“馬達(dá)”在程序里實例化，造出四個互不干涉的實例來。

1、把思維變成 C 語言的過程

說到“實例化”就想到了 C 語言里的“結(jié)構(gòu)體”，所以上面的定義變?yōu)?#xff1a;

struct 馬達(dá) {uint16_t 2個_控制轉(zhuǎn)向的 GPIO； ?uint8_t ?1路_控制轉(zhuǎn)速的 PWM； }；

為了使用的時候少打點(diǎn)關(guān)鍵字、省點(diǎn)力，我們引入?typedef?關(guān)鍵字，如下：

typedef struct 馬達(dá) {uint16_t 2個_控制轉(zhuǎn)向的 GPIO； ?uint8_t ?1路_控制轉(zhuǎn)速的 PWM； } 馬達(dá)；

通常把結(jié)構(gòu)體定義在頭文件里，所以：

// motor.h 頭文件內(nèi)容#ifndef __MOTOR_H__#define __MOTOR_H__ #include typedef struct stm32_motor{ ?// 2個_控制轉(zhuǎn)向的 GPIO； ?GPIO_TypeDef ? ? ?*dir_port; ?uint16_t ? ? ? ? ?pin_1; ?uint16_t ? ? ? ? ?pin_2;// 1路_控制轉(zhuǎn)速的 PWM； ?TIM_HandleTypeDef ?*tim; ?uint8_t ? ? ? ? ? ?channel;} stm32_motor;#endif /* __MOTOR_H__ */

為了易懂，Sugar 這里直接使用 CubeMX 生成的 HAL 庫 API，不加入操作系統(tǒng)。這里涉及兩個小知識點(diǎn)：如何使用 GPIO 點(diǎn)亮 LED、如何使用定時器產(chǎn)生 PWM。不懂的讀者可以網(wǎng)上搜一下，大把大把的教程。

2、對象實例化

以上完成了“對象的抽象過程”，使用的就是面象對向的思維方式。直至目前相當(dāng)于計劃有了，下面就要落實。對象的實例化在 C 語言里就是：用結(jié)構(gòu)體定義變量，如下：

// motor.c 源文件內(nèi)容#include "motor.h" extern TIM_HandleTypeDef htim5; static stm32_motor motor_1 = {GPIOC, ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?GPIO_PIN_1, ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?GPIO_PIN_3, ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?&htim5, ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?TIM_CHANNEL_4};static stm32_motor motor_2 = {GPIOE, ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?GPIO_PIN_2, ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?GPIO_PIN_4, ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?&htim5, ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?TIM_CHANNEL_1};static stm32_motor motor_3 = {GPIOE, ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?GPIO_PIN_3, ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?GPIO_PIN_5, ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?&htim5, ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?TIM_CHANNEL_2};static stm32_motor motor_4 = {GPIOC, ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?GPIO_PIN_0, ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?GPIO_PIN_2, ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?&htim5, ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?TIM_CHANNEL_3};

至此，可以看到面向?qū)ο笏枷刖褪菍δ繕?biāo)進(jìn)行歸類劃分的思想。上面把“馬達(dá)”抽象成一個有共性的群體，這樣的操作在 C 里就是“類的劃分過程”。

在 ArduPilot 開源飛控中，Libraries 庫里都是 C 的類。在了解上面所述的面向?qū)ο笏枷牒?#xff0c;可以發(fā)現(xiàn) Libraries 里那么多的代碼基本就是四種對象：
(1) 具體的硬件對象，這與本例所述的馬達(dá)類似，比如：AP_Baro、AP_GPS等；
(2) 一整套有明確功能的算法對象，比如：AC_AttitudeControl、AC_WPNav、AP_NavEKF2等；
(3) 硬件平臺對象，這里說的是：AP_HAL 及其子類；
(4) 基本數(shù)學(xué)方法對象，Sugar 在麥輪車上就移出了 ArduPilot 的 AP_Math 基本數(shù)學(xué)方法庫。

聲明：

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的浅谈面向对象思想下的 C 语言的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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