本文以實例形式詳細講述了C語言接口與實現方法，對于深入掌握C語言程序設計有一定的借鑒價值。分享給大家供大家參考。具體分析如下：
一般來說，一個模塊有兩部分組成：接口和實現。接口指明模塊要做什么，它聲明了使用該模塊的代碼可用的標識符、類型和例程，實現指明模塊是如何完成其接口聲明的目標的，一個給定的模塊通常只有一個接口，但是可能會有許多種實現能夠提供接口所指定的功能。每個實現可能使用不同的算法和數據結構，但是它們都必須符合接口所給出的使用說明。客戶調用程序是使用某個模塊的一段代碼，客戶調用程序導入接口，而實現導出接口。由于多個客戶調用程序是共享接口和實現的，因此使用實現的目標代碼避免了不必要的代碼重復，同時也有助于避免錯誤，因為接口和實現只需一次編寫和調試就可多次使用。
接口
接口只需要指明客戶調用程序可能使用的標識符即可，應盡可能地隱藏一些無關的表示細節和算法，這樣客戶調用程序可以不必依賴于特定的實現細節。這種客戶調用程序和實現之間的依賴--耦合----可能會在實現改變時引起錯誤，當這種依賴性埋藏在一些關于實現隱藏的或是不明確的假設中時，這些錯誤可能很難修復，因此一個設計良好且描述精確的接口應該盡量減少耦合。
C語言對接口和實現的分離只提供最基本的支持，但是簡單的約定能給接口/實現方法論帶來巨大的好處。在C中，接口在頭文件聲明，頭文件聲明了客戶調用程序可以使用的宏、類型、數據結構、變量以及例程。用戶使用C語言的預處理指令#include導入接口。
下面的例子說明了本篇文章的接口中所使用的一些約定、接口：
extern int Arith_max(int x, int y);extern int Arith_min(int x, int y);extern int Arith_div(int x, int y);extern int Arith_mod(int x, int y);extern int Arith_ceiling(int x, int y);extern int Arith_floor (int x, int y);
該接口的名字為Arith，接口頭文件也相應地命名為arith.h，接口的名字以前綴的形式出現在接口的每個標識符中。模塊名不僅提供了合適的前綴，而且還有助于整理客戶調用程序代碼。
Arith接口還提供了一些標準C函數庫中沒有但是很有用的函數，并為出發和取模提供了良好的定義，而標準C中并沒有給出這些操作的定義和只提供基于實現的定義。
實現
一個實現導出一個接口，它定義了必要的變量和函數以提供接口所規定的功能，在C語言中，一個實現是由一個或多個.c文件提供的，一個實現必須提供其導出的接口所指定的功能。實現應包含接口的.h文件，以保證它的定義和接口的聲明時一致的。
Arith_min和Arith_max返回其整型參數中的最小值和最大值：
int Arith_max(int x, int y) { return x > y ? x : y;}int Arith_min(int x, int y) { return x > y ? y : x;}Arith_div返回y除以x得到的商，Arith_mod返回相應的余數。當x與y同號的時候，Arith_div(x,y)等價于x/y，Arith_mod(x,y)等價于x%y
當x與y的符號不同的時候，C的內嵌操作的返回值就取決于具體的實現：
如果-13/5=2，-13%5=-3，如果-13/5=-3，-13%5=2
標準庫函數總是向零取整，因此div(-13,2)=-2，Arith_div和Arith_mod的語義同樣定義好了：它們總是趨近數軸的左側取整，因此Arith_div(-13,5）=-3，Arith_div(x,y)是不超過實數z的最大整數，其中z滿足z*y=x。
Arith_mod(x,y)被定義為x-y*Arith_div(x,y)。因此Arith_mod(-13,5)=-13-5*(-3)=2
函數Arith_ceiling和Arith_floor遵循類似的約定，Arith_ceiling(x,y)返回不小于實數商x/y的最小整數
Arith_floor(x,y)返回不超過實數商x/y的最大整數
完整實現代碼如下：
#include "arith.h"int Arith_max(int x, int y) { return x > y ? x : y;}int Arith_min(int x, int y) { return x > y ? y : x;}int Arith_div(int x, int y) { if (-13/5 == -2 && (x < 0) != (y < 0) && x%y != 0) return x/y - 1; else return x/y;}int Arith_mod(int x, int y) { if (-13/5 == -2 && (x < 0) != (y < 0) && x%y != 0) return x%y + y; else return x%y;}int Arith_floor(int x, int y) { return Arith_div(x, y);}int Arith_ceiling(int x, int y) { return Arith_div(x, y) + (x%y != 0);}抽象數據類型
抽象數據類型（abstract data type,ADT）是一個定義了數據類型以及基于該類型值提供的各種操作的接口
一個高級類型是抽象的，因為接口隱藏了它的表示細節，以免客戶調用程序依賴這些細節。下面是一個抽象數據類型（ADT）的規范化例子--堆棧，它定義了該類型以及五種操作：
#ifndef STACK_INCLUDED#define STACK_INCLUDED#define T Stack_Ttypedef struct T *T;extern T Stack_new (void);extern int Stack_empty(T stk);extern void Stack_push (T stk, void *x);extern void *Stack_pop (T stk);extern void Stack_free (T *stk);#undef T#endif
實現
包含相關頭文件：
#include <stddef.h>#include "assert.h"#include "mem.h"#include "stack.h"#define T Stack_T
Stack_T的內部是一個結構，該結構有個字段指向一個棧內指針的鏈表以及一個這些指針的計數：
struct T { int count; struct elem { void *x; struct elem *link; } *head;};Stack_new分配并初始化一個新的T：
T Stack_new(void) { T stk; NEW(stk); stk->count = 0; stk->head = NULL; return stk;}其中NEW是一個另一個接口中的一個分配宏指令。NEW(p)將分配該結構的一個實例，并將其指針賦給p，因此Stack_new中使用它就可以分配一個新的Stack_T
當count=0時，Stack_empty返回1，否則返回0：
int Stack_empty(T stk) { assert(stk); return stk->count == 0;}assert(stk)實現了可檢查的運行期錯誤，它禁止空指針傳給Stack中的任何函數。
Stack_push和Stack_pop從stk->head所指向的鏈表的頭部添加或移出元素：
void Stack_push(T stk, void *x) { struct elem *t; assert(stk); NEW(t); t->x = x; t->link = stk->head; stk->head = t; stk->count++;}void *Stack_pop(T stk) { void *x; struct elem *t; assert(stk); assert(stk->count > 0); t = stk->head; stk->head = t->link; stk->count--; x = t->x; FREE(t); return x;}FREE是另一個接口中定義的釋放宏指令，它釋放指針參數所指向的空間，然后將參數設為空指針
void Stack_free(T *stk) { struct elem *t, *u; assert(stk && *stk); for (t = (*stk)->head; t; t = u) { u = t->link; FREE(t); } FREE(*stk);}完整實現代碼如下：
#include <stddef.h>#include "assert.h"#include "mem.h"#include "stack.h"#define T Stack_Tstruct T { int count; struct elem { void *x; struct elem *link; } *head;};T Stack_new(void) { T stk; NEW(stk); stk->count = 0; stk->head = NULL; return stk;}int Stack_empty(T stk) { assert(stk); return stk->count == 0;}void Stack_push(T stk, void *x) { struct elem *t; assert(stk); NEW(t); t->x = x; t->link = stk->head; stk->head = t; stk->count++;}void *Stack_pop(T stk) { void *x; struct elem *t; assert(stk); assert(stk->count > 0); t = stk->head; stk->head = t->link; stk->count--; x = t->x; FREE(t); return x;}void Stack_free(T *stk) { struct elem *t, *u; assert(stk && *stk); for (t = (*stk)->head; t; t = u) { u = t->link; FREE(t); } FREE(*stk);}相信本文所述對大家的C程序設計有一定的借鑒價值。
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