Ein Angebot von

Softwaretechnik

Objektorientierte Programmierung mit C

| Autor / Redakteur: Frank Listing * / Franz Graser

Drei Objekte der Klasse „Mixer“: Objektorientierte Konzepte lassen sich auch mit der Programmiersprache C umsetzen.
Drei Objekte der Klasse „Mixer“: Objektorientierte Konzepte lassen sich auch mit der Programmiersprache C umsetzen. (Bild: gemeinfrei / CC0)

Obwohl C keine objektorientierte Sprache ist, ist die objektorientierte Programmierung mit ihr möglich. Dieser Artikel beschäftigt sich mit der Umsetzung von UML-Elementen aus dem Klassendiagramm in C-Code. Es wird gezeigt, was möglich ist und wo die Umsetzung mit der Programmiersprache C an ihre Grenzen stößt.

Die UML (Unified Modeling Language) hat sich mittlerweile auch im Embedded-Bereich als eine akzeptierte Notation etabliert. Sie wird in immer mehr Projekten eingesetzt, um den Aufbau und das Verhalten der Programme zu beschreiben.

Dabei gibt es verschiedene Bereiche in der UML, die mehr oder weniger nah am Code sind. Wo ein Paketdiagramm noch die Architektur beschreibt und weitgehend unabhängig von der später verwendeten Programmiersprache ist, muss bei der Erstellung von Klassendiagrammen schon an die spätere Implementierung gedacht werden, da nicht jedes in der UML unterstützte Merkmal auch in jeder Programmiersprache verfügbar ist.

Die bei der Embedded-Programmierung zurzeit am häufigsten verwendete Programmiersprache C ist nicht objektorientiert. Dies dient in vielen Projekten als Ausrede, um nicht über neue Methoden der Programmierung nachdenken zu müssen. Dabei findet objektorientierte Entwicklung im Kopf des Entwicklers statt. Sie lässt sich mit jeder Programmiersprache umsetzen.

Bei einer nicht objektorientierten Programmiersprache muss mit zusätzlichen Regeln und Techniken ein Umfeld geschaffen werden, das diese Art der Programmierung ermöglicht.

UML-Klassen in C umsetzen

Eines der wichtigsten Elemente in der UML ist die Klasse. Sie steht im Mittelpunkt der objektorientierten Programmierung. Das Klassendiagramm der UML stellt die im Projekt verwendeten Klassen mit ihren Attributen (entspricht den Daten) und Operationen (entspricht den Funktionen) und andererseits die Beziehungen zwischen den Klassen dar.

In der Programmiersprache C gibt es kein Syntaxelement für die Klasse. Allerdings gibt es die Struktur als Mittel, komplexe Daten strukturiert abzulegen. Im einfachsten Fall wird eine Struktur mit einem zugeordneten Satz von Funktionen definiert. Per Programmiervorschrift wird festgelegt, dass auf die Struktur nur über die speziellen Funktionen zugegriffen werden darf.

Listing 1-1, eine Klasse in C:

typedef struct

int anzahlRaeder;

char* hupTon;

int geschwindigkeit;

}Auto;

void Auto_init(Auto *this, int anzahlRaeder, char* hupTon);

void Auto_fahre(Auto *this);

void Auto_hupe(Auto *this, int anzahl);

Zuordnung von Funktion und Struktur

Die Zuordnung von Funktion und Struktur erfolgt über den ersten Parameter der Funktion – das ist immer ein Zeiger auf die Instanz der Struktur, die gerade bearbeitet wird. Dieser Parameter entspricht dem this-Pointer in C++.

Listing 1-2, Objekterzeugung auf dem Stack:

// Objekt auf dem Stack

Auto a;

Auto_init(&a, 4, „tut“);

Auto_fahre(&a);

Auto_hupe(&a, 3);

Listing 1-3, Objekterzeugung auf dem Heap:

// Objekt auf dem Heap

Auto *pa= (Auto*)malloc(sizeof(Auto));

Auto_init(pa, 3, „maep“);

Auto_fahre(pa);

Auto_hupe(pa, 2);

free(pa);

Das Problem dieser einfachen Lösung ist, dass gegen Vorschriften auch gern mal verstoßen wird und damit das objektorientierte Gebäude zum Einsturz gebracht wird. Auf dieses Dilemma wird später noch näher eingegangen.

Inhalt des Artikels:

Kommentare werden geladen....

Kommentar zu diesem Artikel abgeben

Anonym mitdiskutieren oder einloggen Anmelden

Avatar
  1. Avatar
    Avatar
    Ausklappen
    Bearbeitet von am
    Bearbeitet von am
    1. Avatar
      Avatar
      Ausklappen
      Bearbeitet von am
      Bearbeitet von am

Kommentare werden geladen....

Kommentar melden

Melden Sie diesen Kommentar, wenn dieser nicht den Richtlinien entspricht.

Kommentar Freigeben

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Freigabe entfernen

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 44756985 / Embedded Programmiersprachen)