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PLOOC

C#源码

v4.6.4 Minor Improvement

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PLOOC（通过ANSI-C的受保护的低空面向对象的编程）v4.6.4

介绍

用ANSI-C（称为PLOOC ['plu：k]）受保护的低空面向对象的编程，是一组精心涂层的C型宏观模板：

为私人班成员提供保护。

注意：可以通过定义宏__OOC_DEBUG__来促进调试来禁用此保护。

支持受保护的成员。
支持多重继承。
支持接口实现。
支持某些编译器中的严格类型检查/验证，例如启用具有多文件编译的IAR。
符合ANSI-C99 。
- 也支持ANSI-C90，但私人会员保护被禁用。
支持超负荷。
- 需要C11或_Generic 。
提供低顶的开销。

注意：开销几乎为零。该模板充分利用ANSI-C的强制编译规则，以最少的成本提供面向对象的功能。

    - Suitable for both bare-metal and RTOS environments.
    - Suitable for both 8-bit and 32-bit MCUs.

是什么使PLOOC与其他OOC不同？

面向对象的C（OOC）的概念并不是什么新鲜事物。有许多具有面向对象的编程功能扩展ANSI-C的库，SDK和模板。尽管PLOOC在代码尺寸和性能方面都强调了其低开销，但许多基于宏观的OOC解决方案也提供了较低的开销。 PLOOC不强迫您使用堆或池内存管理，也不提供垃圾收集（GC）功能，而将这些选项留给用户。这使其适用于8位系统。虽然有些人可能将其视为缺点，但这是故意的设计选择。我不会为此争论。

那么，是什么真正使Plooc与众不同呢？它只是另一个重新发明的轮子吗？

答案是否定的。

PLOOC引入了一个独特的功能，大多数其他解决方案都缺乏：它确保了班级的私人成员是真正的私人和受保护的。这意味着阻止类源代码外的用户访问这些私人成员。取而代之的是，他们只看到一个坚实的内存块，被掩盖为字节数组。由于C中的类别由结构模仿，因此PLOOC使用掩盖结构实现类。正如预期的那样，只有类源代码才能访问私有成员，并且只有派生类的类源代码才能访问基类的受保护成员。但是，所有人都可以访问公共成员。

这是如何运作的？您可能已经从“蒙版结构”一词中猜到了它。本质上，这是标题文件中的类型技巧。

此技巧效果很好，直到遇到严格的类型检查编译器为止。最著名的（或臭名昭著的）例子是IAR，尤其是当启用多文件汇编模式时。没有类型的技巧可以在IAR的多文件汇编模式的严格检查中幸存下来。

 //! The original structure in the class source code
struct byte_queue_t {
    uint8_t   *pchBuffer;
    uint16_t  hwBufferSize;
    uint16_t  hwHead;
    uint16_t  hwTail;
    uint16_t  hwCount;
};

//! The masked structure: the class byte_queue_t in the header file
typedef struct byte_queue_t {
    uint8_t chMask [sizeof(struct {
        uint8_t   *pchBuffer;
        uint16_t  hwBufferSize;
        uint16_t  hwHead;
        uint16_t  hwTail;
        uint16_t  hwCount;
    })];
} byte_queue_t;

为了完成这项工作，您必须确保类源代码不包括其自己的接口标头文件。如果您认真对待内容，您甚至可以进一步走：

 //! The masked structure: the class byte_queue_t in the header file
typedef struct byte_queue_t {
    uint8_t chMask [sizeof(struct {
        uint32_t        : 32;
        uint16_t        : 16;
        uint16_t        : 16;
        uint16_t        : 16;
        uint16_t        : 16;
    })];
} byte_queue_t;

注意：提供了上述代码段来说明基本方案，但不实用，因为创建掩码数组时缺少原始结构的对齐方式。要解决此问题，您需要使用__alignof__()操作员提取对齐信息，并使用__attribute__((aligned()))相应地设置蒙版数组的对齐属性。

PLOOC提供了具有不同方案的“私人保护”功能，而不是依靠类型作用。这使其可以支持启用具有C99功能的几乎所有C编译器。作为作者，我必须承认，花了大量时间来弄清楚如何处理严格的类型检查，而初始方案既丑陋又违反直觉。多亏了西蒙·齐安（Simon Qian）的鼓舞人心的贡献，又花了三个月的时间才能将plooc完善成优雅而简单的东西。亨利·朗的支持也至关重要。

希望您喜欢这种独特的方法来应对C.

如果您有任何疑问或建议，请随时告诉我们。

更新日志

[08/25/2024]修复类模板，版本4.6.4
- 更新的读数
- 添加__plooc_malloc_align()和__plooc_free
- 添加private_method() ， protected_method()和public_method()
- 删除对GNU扩展的依赖性
- 其他小变化。
[11/02/2022]修复类模板，版本4.6.3
[12/05/2022]提高与最新C ++语言的兼容性，版本4.6.2
[02/01/2022]为堆添加辅助宏，版本4.6.1
- 添加__new_class()和__free_class()以使用malloc，并与构造函数和驱动器一起免费使用，即xxxx_init（）和xxxx_depose（） 。
- 更新示例项目
- 将CI添加到GitHub。
[30/12/2021]改进了CMSIS-PAC，版本4.6.0
- 添加了示例项目到CMSIS包装
- 添加了用于创建新基类和派生类的代码模板。
- 其他次要更新
[29/12/2021]添加CMSIS-PACK，版本4.5.9
- C99用于LLVM和GCC时被抑制警告。
- 修复了示例中未对准的访问问题
- 添加了CMSIS包装
[28/11/2020]次要更新，版本4.5.7
- 修复了plooc.h中的错字
- 在宏中应用的统一资本化，即如果宏是大写，则参数在大写中，如果宏为小写，则参数为小写。
- 添加的警告表明黑匣子模板与其他模板不兼容，与其他模板混合时应单独或在特殊规则下使用。
[05/08/2020]添加__plooc_class_implement__和__plooc_class_inherit__版本4.5.6
- 使用的__xxxxx__是强调的，因为__xxxxx通常表示“内部”
- 原始的__plooc_class_implement和__plooc_class_inherit被弃用，并将保留一段时间，然后完全删除。
[18/05/2020]介绍了宏观的简短和长方形，版本4.5.5
- dcl_xxxxx/dectare_xxxxx
- def_xxxx/define_xxxxx; end_def_xxxx/end_define_xxxx
[16/05/2020]次要更新，版本4.5.4a
- 当您想将C源代码与C ++源代码混合时，引入了__OOC_CPP__替换__OOC_DEBUG__。请将其放入项目全局配置中。
[11/05/2020]次要更新，版本4.5.4
- 使在C ++项目中使用基于PLOOC的C源代码成为可能
  - 请确保项目中定义了__ooc_debug__
[15/04/2020]更新__plooc_eval，版本4.5.3
- 从1个增加了参数数量的范围~~8至0~~ 16。
[19/02/2020]启用RAM足迹优化的次要更新，版本4.52
- 引入宏PLOOC_CFG_REMOVE_MEMORY_LAYOUT_BOUNDARY___ES_WITH_CAUTION，可删除Ploooc_visible的结构布局边界。当满足某些条件并定义__ooc_debug__时，它可以保存RAM。请谨慎使用它，因为当未定义__ooc_debug__时，它会导致不同的内存布局。
[21/01/2020] C90的MISC更新，版本4.51
[09/06/2019]增加了对C89/90，版本4.50的支持
- 增加了对超负荷的全部支持（需要C11）
[09/05/2019]增加了对C89/90，版本4.40的支持
- 执行C89/90时，应始终定义__OOC_DEBUG__。
- 对私人和受保护成员的保护被关闭。
[08/15/2019]更新了PLOOC_CLASS_STRICT.H，使用更多软性语法，版本4.31
- 现在，用户可以为public_member，private_member和preatected_member使用任意订单。
- 分离器“”可以忽略。
- 简化了PLOOC_CLASS_STRICT.H模板。一些常见的宏移动到plooc_class.h，稍后将由其他模板共享。
[08/14/2019]引入了对超载的有限支持，版本4.30的支持
- 二手可以使用Macro __plooc_eval（）选择具有相应数量参数数的正确API。
[07/26/2019]语法更新，版本4.21
- 修改PLOOC_CLASS_BLACK_BOX.H将统一语法用作其他模板。
- 将extern_class和end_extern_class添加到所有模板
[07/24/2019]添加了新的OOC类模板，版本4.20
- 添加了plooc_class_black_box.h。此模板用于创建True-Black-box模块。它仅支持“私人”和“公共”，但没有“受保护”。
[07/12/2019]次要更新，版本4.13
- 添加了“ __ooc_release__”。结构仅需要在开发阶段进行保护。对于私人属性，提供了用于控制访问的设置和getter。可以删除掩码，并允许在发布阶段观察的私人成员，在此阶段，可以将固定器和get子从API功能更改为宏。通过这样做，代码大小可能较小。
[05/30/2019]次要更新，版本4.12
- 删除了“此”，“目标”和“基础”，以防止命名污染。
- 从顶级类定义中删除了Plooc_align，以防止编译器对这种比对装饰的解释不一致。
[05/02/2019]效率提高，版本4.11
- 使用__Alignof__来提高掩蔽结构时的代码效率
- 在简单和严格的版本中使用的Ploooc_invisible和Ploooc_vissible
- 简化了结构
- 提高了IAR和ARMCLANG（LLVM）之间的能力
[05/01/2019]兼容性提高，版本4.04
- 添加了plooc_packed and plooc_align以添加对齐支持
- 使用UINT_FAST8_T替换UINT8_T来使用目标机器隐含对齐。
[04/20/2019]将PLOOC上传到GitHub，版本4.03
- 添加了默认类对齐控制
- 更新的示例和读数
[04/17/2019]将PLOOC上传到GitHub，版本4.01
- 添加了支持私有方法，受保护方法和公共方法的方法定义
- 添加了readme和示例byte_queue

执照

PLOOC库是由Gorgonmeducer（王卓然）撰写的，[email protected]和Simon Qian （钱晓晨）https://github.com/versaloon在Henry Long [email protected]的支持下。

PLOOC库是根据开源许可证Apache 2.0发布的，该库允许商业和非商业用途均无限制。唯一的要求是，信用量是在源代码和产品的文档中给出的。

完整的许可文本如下：

 /*****************************************************************************
 *   Copyright(C)2009-2019 by GorgonMeducer<[email protected]>    *
 *                       and  SimonQian<[email protected]>             *
 *         with support from  HenryLong<[email protected]>                  *
 *                                                                           *
 *  Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");          *
 *  you may not use this file except in compliance with the License.         *
 *  You may obtain a copy of the License at                                  *
 *                                                                           *
 *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0                            *
 *                                                                           *
 *  Unless required by applicable law or agreed to in writing, software      *
 *  distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,        *
 *  WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied. *
 *  See the License for the specific language governing permissions and      *
 *  limitations under the License.                                           *
 *                                                                           *
 ****************************************************************************/

贡献

模板

模块	禁忌者
plooc.h	Gorgonmeducer
plooc_class.h	Gorgonmeducer，Simon Qian
plooc_class_strict.h	Gorgonmeducer
plooc_class_back_box.h	Gorgonmeducer
plooc_class_simple.h	西蒙·钱
plooc_class_simple_c90.h	Gorgonmeducer

例子

模块	禁忌者
如何定义课程	Gorgonmeducer
如何访问受保护的成员	Gorgonmeducer
如何实施多态性	Gorgonmeducer

声称使用PLOOC的申请 /项目

[vsf] [https://github.com/vsfteam/vsf]
[GMSI] [https://github.com/gorgonmeducer/generic_mcu_software_infrastructure]
[mqttclient] [https://github.com/jiejietop/mqttclient]

如何使用

plooc的示例

介绍

为了展示PLOOC如何易于易于使用，提供了示例以演示新的OOPC方法的不同方面。目前，可用示例是：

BYTE_QUEUE
Enhanced_byte_queue

更多示例将在以后添加...

示例1：如何定义课程
此示例显示
- 如何定义课程
  - 如何添加私人会员
  - 如何添加受保护的成员
- 如何访问班级成员
- 如何定义用户友好界面
示例2：如何访问受保护的成员
- 如何从基类继承
  - 如何访问从基础继承的受保护成员
- 如何继承界面
- 如何覆盖基本方法
示例3：如何实施超负荷
- 如何使用PLOOC实施过载
- 需要C11支持

 LOG_OUT("rn-[Demo of overload]------------------------------rn");
LOG_OUT((uint32_t) 0x12345678);
LOG_OUT("rn");
LOG_OUT(0x12345678);
LOG_OUT("rn");
LOG_OUT("PI is ");
LOG_OUT(3.1415926f);
LOG_OUT("rn");

LOG_OUT("rnShow BYTE Array:rn");
LOG_OUT((uint8_t *)main, 100);

LOG_OUT("rnShow Half-WORD Array:rn");
LOG_OUT((uint16_t *)main, 100/sizeof(uint16_t));

LOG_OUT("rnShow WORD Array:rn");
LOG_OUT((uint32_t *)main, 100/sizeof(uint32_t));

示例3