C 语言面向对象的封装方式

C 语言是面向过程的编程语言，一个程序的运行逻辑就是由一个个函数调用构成，函数里面会操作各种各样的数据结构。

因此，函数和数据结构，是 C 程序中的两大组成部分。

通常，我们接触的大多数 C 程序，代码的逻辑组织关系就如下图所示：

这种程序中，数据结构与函数是一种松耦合关系，数据结构的内部成员，对所有函数都是可见的，都是可读写的。一个函数会直接操纵多个数据结构，从而实现特定的业务逻辑。

这种设计的优点是：简单。数据结构和函数可以分开进行设计，适用于小型项目、快速构建原型。

但这种方式最大的问题是：当数据结构需要变化时，访问这个数据结构的大量函数都需要相应改动，工程量太大，在大型项目中几乎无法进行。需求变化时，会出现这类场景，在对历史代码进行重构时，也会出现这种场景。

因此，在大型项目中，更推荐的方式是封装。封装这个术语，常见于面向对象的编程语言中，其核心思想是将数据结构的内部构成、函数逻辑的实现对外界屏蔽，外界仅能通过其提供的接口函数来实现对数据结构的操纵、对特定逻辑的调用。

封装，即包括了对数据结构的封装，也包括了对函数逻辑的封装。

C 语言，尽管不是面向对象的编程语言，但依然可以实现优秀的封装能力。

采用封装的设计思想后，C 程序的代码逻辑组织关系就变成了：

上图中的红色框，就是封装。所有的数据结构，都被对应的函数封装起来了。外界无法直接访问这些数据结构的内部成员，只能通过暴露的接口函数来操纵这些数据结构。

所有的内部实现函数，也都对外界不可见，外界只能通过暴露的接口函数来调用相应的业务逻辑。

封装方式，对大型项目的演进是极度重要的！只要接口函数不变，那么每个子系统、每个模块内部的数据结构和内部实现，可以独立进行重构和演进，对别人没有任何影响！

而前一种方式下，一个数据结构变化了，几乎就是牵一发而动全身，别人都受影响，都得相应进行代码修改！

封装方式，对接口设计提出了更高的要求。如何切分程序的各部分职责，如何高内聚低耦合地设计接口函数，从接口函数名、参数和返回值中都屏蔽掉内部的具体实现，这些都需要高水准的设计。

一个大型项目的生命周期，会持续多年甚至数十年。良好的设计，会使得大型项目可以跟随业务需求而快速演进，最为关键的一点是每个子系统、每个模块可以独立进行演进，而无需各个团队之间任务的互相影响、前置任务等待等各种问题。能让各个团队能够充分并行工作，这对大型项目的进度和质量控制都是极度关键的。

下一篇文章，我会用一个例子，来展示 C 语言封装的具体做法。欢迎大家关注我。