目录 1.什么是模块化编程2.模块化编程的好处3.模块化开发过程如下4.模块化的具体代码实现注意事项常见错误
1.什么是模块化编程
模块化编程就是我们一个复杂的项目分成很多模块,比如一个单片机项目,就可能分为:主函数模块,液晶显示和数码管显示模块,时间延时模块,温度传感器模块等。
而一个程序工程包含多个源文件(.c 文件和 .h 文件),每个 .c 文件可以被称为一个模块,每一个模块都有其各自的功能,而每一个.h文件则是声明该模块,相当于功能说明书 模块化编程在嵌入式中是必须要掌握的技能。
开发C程序时,当代码量较大功能较复杂时,单一文件程序会使得文件非常巨大,代码量非常大,成千上万行的代码在一个文件中不便于修改和维护,因此需要将不同的功能模块放在不同的文件中。
并且在团队合作开发的时候,需要模块化开发。每个人负责一部分功能的开发,而你所负责的模块,你需要将你负责的模块功能写好,封装好,之后形成一个.c与.h ,然后交付给项目组长,组长则负责整体框架(main)的编写与各个模块的组合调试,最后各个模块的组合,形成了整个工程。
由此可见,模块化可以有效的提高团队开发的分工协作效率。对于整个项目开发有着很大的好处
1)创建.c文件(xxx.c)
2)在.c文件内定义需要的函数
3)创建.h文件,文件名要与.c文件一致
4)在.h文件中声明在.c中定义的函数
5)在main.c文件中包含.h文件,在main函数直接调用自定义的函数
4.1 举一个简单的例子
1)hello.h
函数后面的分号(;)不要忘了。
#ifndef XXX 表示如果没有定义 xxx 则执行后面的语句 如果已经定义则不执行,
#define xxx 定义一个预处理宏定义,
#endif 表示条件命令的结束
我们这里#ifndef HELLO_H #define HELLO_H 表示如果没有定义hello.h这个头文件,则定义hello.h 并且后面的语句都有效,直到#endif 结束命令为止。
附:c语言中条件编译相关的预编译指令
2)hello.c
#include "stdio.h"#include "hello.h"void printC(){ printf("hello,欢迎!n");}//加法函数int add(int a, int b){ return a + b;}//阶乘函数int jiecheng(int n){ if (n <= 0) { return 1; } int result = 1; for (int i = 1; i <= n; i++) { result *= i; } return result;}//求和函数int sum(int n){ int i, sum = 0; for (i = 1; i <= n; i++) { sum = sum + i; } return sum;}//求平方和函数int qiupingfanghe(int n){ int i, s = 0; for (i = 1; i <= n; i++) { s += (i * i); } return s;}hello.c文件中引入了hello.h这个头文件,于是在这个hello.c文件中就可以使用这些在头文件中定义的内容,编译代码时只需要指定hello.c,编译器会根据#include "hello.h"找到这个头文件,注意hello.h和hello.c要存放在同一个目录下。
hello.h和hello.c便构成了一个模块。
3)main.c
头文件存放的位置有两种情况:
情况1:存放在系统(IDE/0s等)提供的专门的目录下,系统头文件(比如stdio.h)都是放在了这些专门的目录下。
情况2:放在c工程项目自己所在的目录下,我们自己写的头文件,都放在了我们自己的c工程项目所在的文件夹。
<>和" "的区别
使用<>包含头文件时,编译器会直接到系统提供的专门目录找头文件,包含系统头文件时,都是用<>,因为系统头文件.是直接放在了这个专门的目录下。使用"“包含头文件时,”“比<>多一个步骤,
第一步:编译器首先到c工程项目所在文件夹下找
第二步:找不到时再到系统专门的目录下找。
包含自己写的头文件时,我们都是用”“的方式,因为自己写的头文件,都放在了c工程项目所在的文件夹下。这也说明了include<stdio.h>,是可以改写成include"stdio.h”。
使用<>包含自己写的hello.h时, 为什么有错?
<>方式只会到系统的专门目录找,而我自己写的头文件放在了c工程项目所在文件夹,根本找不到。
换""方式时,编译器会先到c工程项目所在目录下找,找不到再到系统专门目录下找,我们自己写的都放在c工程项目所在目录,因此肯定能找到自己写的hello.h头文件。
另外include不仅仅能包含.h类型的头文件,理论上它可以包含任意类型的文件,例如包含一个.c文件等,但我们通常都用于包含.h类型的头文件。
注:程序中引入了 #include "stdio.h"头文件,是因为我们使用了printf scanf 语句进行数据的打印与获取,而printf和scanf语句的定义则是在stdio.h中,用户只需要负责调用即可。
编译运行结果是:
4.2 多模块编程
1)hello.h文件
2)hello.c文件
#include "stdio.h"//包含了标准输入输出头文件,#include "hello.h"#include "world.h"//加法函数int add(int a, int b){ printC();//用到了world.c文件中定义的函数 return a + b;}//阶乘函数int jiecheng(int n){ if (n <= 0) { return 1; } int result = 1; for (int i = 1; i <= n; i++) { result *= i; } return result;}//求和函数int sum(int n){ int i, sum = 0; for (i = 1; i <= n; i++) { sum = sum + i; } return sum;}//求平方和函数int qiupingfanghe(int n){ int i, s = 0; for (i = 1; i <= n; i++) { s += (i * i); } return s;}因为hello.c文件用到了printC函数,而它是被定义在world模块里,因此需要添加world模块才能使用我们定义的函数,所以就有了#include “world.h”
3)world.h文件
4)world.c文件
#include "stdio.h"#include "world.h"void printC(){ printf("hello,欢迎!n");}5)main.c文件
#include "stdio.h"#include "hello.h"int main(){int a, b, n, x;printf("请输入:n");scanf_s("%d%d%d%d", &a, &b, &n, &x);printf("输出的值:%dn", add(a, b));printf("输出的值:%dn", jiecheng(n));printf("输出的值:%dn", sum(x));printf("输出的值:%dn", qiupingfanghe(n));return 0;}编译运行结果是:
假如引入的是#include “hello.c”,就会出现错误,如图所示:
假如没有引入#include "stdio.h"头文件,就会出现未定义的警告,如图所示: