>>>1.5.4實現接口

為了描述事物的完整性和相對封閉性，“封裝”就提上了日程，細節從此不需要再去關注。而封裝的傳統定義是數據隱藏，如果還是這樣看待封裝，則具有很大的局限性。應該將封裝視為任何形式的隱藏，即發現變化將其封裝。封裝不僅可以隱藏數據，而且可以隱藏實現和隱藏設計等所有的細節。

如果以更寬泛的方式看待封裝，其優點是能夠帶來一種更好的分解程序的方法，于是封裝層自然而然地就成為了設計需要遵循的接口。封裝不會妨礙人們認識程序內部具體是如何實現的，只是為了防止用戶寫出依賴內部實現的代碼。進而強迫用戶在調用程序時，僅僅依賴于接口而不是內部實現，使抽象的概念接口和實現分離，將大大降低軟件維護成本。

C語言中的*.c文件就是接口功能的具體實現，即用戶不可見的內部實現，簡稱實現。一個接口可以有多個實現，它在發布后還可以改變、升級，因為它的改變不會對調用程序產生影響。大多數時候，*.c和*.h是成對出現的，一般來說，將某個子模塊的聲明放在*.h文件中，而將具體的實現放在對應的*.c文件中。*.c文件可以通過引用一個或多個*.h文件，達到共用各種聲明的目的，但是*.h文件不可以引用*.c文件。

其實軟件包就是一個用來描述定義一個庫的軟件，其中*.h文件作為庫的接口，而實現這個庫可能有一個或多個*.c文件，每個*.c文件包含1個或多個函數定義，軟件包就是由*.h文件和*.c文件所組成的。這是一種良好的風格，適用于任何大型程序和小型程序。

假設開發一個由多個文件組成的大型程序pgm，這樣就需要在每個*.c文件的頂部都放上這樣一行：

由此可見，通過共性分析使設計具有比較強的內聚，其價值就是實現緊湊的設計。從而使調用者無需關注實現的細節，實際上是函數的實現與使用它們的函數解耦了，swap()接口的實現程序清單 1.17。

程序清單1.17swap數據交換接口的實現（swap.c）

當p1和p2分別指向變量a和b時，則p1和p2存儲的值就是&a和&b，即可用*p1和*p2表示a和b的值。如果寫成以下這種形式：

則交換的不是a的值，而是a的地址（p1的值就是a的地址）。而函數要交換的是a和b的值，不是它們的地址。因此需要使用*運算符和指針，該函數才能訪問存儲在這些位置的值并改變它們。即指針允許將局部變量的地址傳給函數，然后在函數中修改局部變量。

由此可見，當將問題的“共性和可變性”分離開來，經過簡化后發現，穩定不變的相同的處理部分（temp = *p1; *p1 = *p2; *p2 = temp;）都包含在抽象的模塊中，可變性分析所發現的變化的變量a和b由外部傳遞進來的參數應對。從軟件設計學角度來看，共性和可變性分析原理自然而然地成為了面向過程編程的理論基石。

注意，編寫代碼必須遵循結構化編程規則，即每個函數、函數中的每個代碼塊都應該只有一個入口、一個出口。實際上，只有在大函數中，這些規則才會有明顯的好處。剛開始寫代碼時，都會冗長而復雜。有太多的縮進和嵌套循環，有過長的參數列表，甚至還會有重復的代碼。需要不斷打磨這些代碼，分解函數、修改名稱、消除重復，并保證測試通過。

有時我們并不關心指針所指向的變量的類型，此時可以使用并不指定具體數據類型的泛型指針void *。通常只允許相同類型的指針之間進行轉換，但泛型指針能夠轉換為任何類型的指針，反之亦然。比如，C標準庫中的memcpy()函數它將一段數據從內存中的一個地方復制到另一個地方。由于memcpy()可能用于復制任何類型的數據，因此將它的指針參數設定為void指針是非常合理的。比如，此前的swap()函數，可以將它的參數改為void指針，則swap()就變成了一個可以交換任何類型數據的通用交換函數，詳見程序清單1.18。

程序清單1.18swap()函數（void_data_swap.c）

>>>1.5.5使用接口

只要傳入待交換的變量的地址，即可確定如何通過接口調用它們，詳見程序清單1.19。

程序清單1.19 swap數據交換函數范例程序

由此可見，抽象的接口隱藏了它的內部細節，用戶不再依賴具體的實現代碼，而是依賴于抽象接口。抽象的接口幾乎沒有細節，沒有什么需要變化的，使抽象和細節彼此隔離，因此抽象的接口非常容易被重用，其深刻地揭示了抽象的生命力。