模块化编程(modular programming)是一种软件设计技术,它将软件分解为若干独立 的、可替换的、具有预定功能的模块,每个模块实现一个功能,各模块通过接口(输入输出 部分)组合在一起,形成最终程序。
模块化编程具有以 下优点:
- 易设计:较大的复杂问题分解为若干较小的简单问题,使我们可以从抽象的模块功 能角度而非具体的实现角度去理解软件系统,从而整个系统的结构非常清晰、容易 理解,设计人员在设计之初可以更加关注系统的顶层逻辑而非底层细节。
- 易实现:模块化设计适合团队开发,因为每个团队成员不需要了解系统全貌,只需 关注所分配的小任务。另外团队可以灵活地增加人手,新人只需直接接手某个模块, 不会影响系统其他模块的开发。
- 易测试:每个模块不但可以独立开发,也可以独立测试,最后组装时再进行联合测 试。
- 易维护:如果需要修改系统或者扩展系统功能,只需针对特定模块进行修改或者添 加新模块。
- 可重用:很多模块的代码都可以不加修改地用于其他程序的开发。
C语言源文件
在C语言中,我们平时写的代码都放在.C的文件中。编译器也是以此文件来进行编译并生成想应的目标文件。作为模块化编程的组成基础,我们所要实现的所有代码均在这个文件中,理想的模块化应该可以看成是一个黑盒子。即我们只关心模块提供的功能,而不管模块内部的实现细节。在大规模程序开发中,一个程序由很多个模块组成,很可能,这些模块的编写任务被分配到不同的人。而你在编写这个模块的时候很可能就需要利用到别人写好的模块的借口,这个时候我们关心的是,它的模块实现了什么样的接口,我该如何去调用,至于模块内部是如何组织的,对于我而言,无需过多关注。而追求接口的单一性,把不需要的细节尽可能对外部屏蔽起来,正是我们所需要注意的地方。
C语言头文件
在我们的C文件中,由于需要对外提供接口,因此必须有一些函数或者是变量提供给外部其它文件进行调用。头文件的作用正是在此。可以称其为一份接口描述文件。其文件内部不应该包含任何实质性的函数代码。我们可以把这个头文件理解成为一份说明书,说明的内容就是我们的模块对外提供的接口函数或者是接口变量。同时该文件也包含了一些很重要的宏定义以及一些结构体的信息,离开了这些信息,很可能就无法正常使用接口函数或者是接口变量。总的原则是:不该让外界知道的信息就不应该出现在头文件里,而外界调用模块内接口函数或者是接口变量所必须的信息就一定要出现在头文件里,否则,外界就无法正确的调用我们提供的接口功能。因而为了让外部函数或者文件调用我们提供的接口功能,就必须包含我们提供的这个接口描述文件----即头文件。