Gibt es irgendwelche “Entwurfsmuster” in C? [closed]

Ich weiß, dass Entwurfsmuster im Allgemeinen etwas mit der OO-Programmierung zu tun haben, aber haben Sie ein Muster, das Sie oft verwenden, wenn Sie C programmieren?

Ich interessiere mich nicht für einfache Übersetzungen der klassischen OO-Muster und erwähne bitte nicht Duffs Gerät. 😉

Mein Favorit ist die „Patterns in C“-Reihe von Adam Tornhill:

• Erstklassiger ADT
• Bundesland
• Strategie
• Beobachter
• Reaktor

Außerdem: Ich denke immer an goto als tolles Werkzeug des armen Mannes für das Dekorateurmuster.

Aktualisieren: Ich würde die Verwendung sehr empfehlen Rost (rust-lang.org) anstelle von C, es sei denn, Sie müssen c verwenden. Rust hat alle Vorteile von c, einschließlich Geschwindigkeit und Binärbibliothekskompatibilität mit c, aber der Compiler übernimmt einen Großteil der Komplexität, um sicherzustellen, dass der Code speichersicher ist und keine Datenrennen enthält. Es ist auch portabel, verfügt über eine Standardbibliothek für allgemeine Aufgaben und ist viel einfacher für verschiedene Designmuster zu programmieren.

Design Patterns könnten als fehlende Sprachmerkmale angesehen werden. Die Einführung von Entwurfsmustern: Elemente wiederverwendbarer objektorientierter Software besagt:

Die Wahl der Programmiersprache ist wichtig, weil sie die eigene Sichtweise beeinflusst. Unsere Muster setzen Sprachfunktionen auf Smalltalk/C++-Ebene voraus, und diese Wahl bestimmt, was einfach implementiert werden kann und was nicht. Wenn wir von prozeduralen Sprachen ausgegangen wären, hätten wir möglicherweise Entwurfsmuster namens „Vererbung“, „Kapselung“ und „Polymorphismus“ aufgenommen. Ebenso werden einige unserer Muster direkt von den weniger verbreiteten objektorientierten Sprachen unterstützt. CLOS verfügt beispielsweise über mehrere Methoden, die die Notwendigkeit eines Musters wie Visitor verringern. (Kursiv von mir)

Der Satz in Kursivschrift ist die Antwort auf Ihre Frage.

Polymorphismus über Callbacks, zB die der Standardbibliothek qsort Funktion. Alles, was es braucht, ist eine Möglichkeit, zwei Elemente zu vergleichen, und es kann ein Array davon sortieren.

Sie können viel ausgefeilter sein, indem Sie Sätze von Funktionen (vtables) verwenden, um die relevanten Eigenschaften eines Typs darzustellen, damit eine generische Routine ihn sinnvoll verarbeiten kann. Beispielsweise rufen die Lese-, Schreib- usw. Aufrufe eine offene Datei oder einen Netzwerkport auf.

Von der Spitze meines Kopfes

• Verwendung von gotos zur Fehlerbehandlung
• Mit Strukturen und Funktionszeigern implementierte Objekte

Ja, das gibt es. Lazy Initialization, Singleton, Object Pool, Object State etc. sind einfach in purem C zu implementieren.

Beispiel (träge Initialisierung)

#include <stdio.h>

struct foo
{
    int payload;
};

int calculate_payload()
{
    printf("%s\n", "Performing lengthy initialization...");
    return 42;
}

struct foo *get_default_foo()
{
    static int foo_calculated = 0;
    static struct foo default_foo;
    if (!foo_calculated) /* assuming single-threaded access */
    {
        foo_calculated = 1;
        default_foo.payload = calculate_payload();
    }
    return &default_foo;
}

int main()
{
    struct foo *foo1, *foo2;

    printf("%s\n", "Starting the program");

    foo1 = get_default_foo();
    printf("%d\n", foo1->payload);

    foo2 = get_default_foo();
    printf("%d\n", foo2->payload);

    return 0;
}

Design Patterns modellieren oft Dinge, die nur eine Ebene von dem entfernt sind, was eine vorhandene Umgebung bietet. Wenn Sie C mit seiner Standardbibliothek als Umgebung nehmen, ist die Objektorientierung ein hervorragendes Entwurfsmuster.

Das virtuelle Dateisystem ist ein perfektes Beispiel für das Erlernen des Entwurfsmusters.