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嵌入式C语言OOP与设计模式

共计 30 章节
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01
课程导入
嵌入式C语言OOP与设计模式的价值 · 学习路径 · 课程目标与整体框架
课程导入OOP
02
嵌入式C语言基础回顾
指针 · 结构体 · 函数指针
嵌入式C语言基础…指针
03
面向对象编程核心概念
封装 · 继承 · 多态在C语言中的映射与实现思路
面向对象编程核心…封装
04
结构体与函数指针
用结构体模拟类 · 用函数指针实现方法绑定 · 构建第一个OOP风格C模块
结构体函数指针
05
封装实现
通过不透明指针（opaque poi… · 实现信息隐藏与模块化
封装实现opaque
06
继承模拟
结构体嵌套 · 基类指针与派生类扩展 · 实现单继承与多态基础
继承模拟结构体嵌套
07
多态实现
函数指针表（vtable） · 接口抽象 · 实现运行时多态与动态绑定
多态实现vtable
08
内存管理策略
对象创建与销毁 · 引用计数 · 内存池在嵌入式OOP中的应用
内存管理策略对象创建
09
错误处理与异常模拟
返回码 · setjmp/longjmp · 错误对象在OOP模块中的设计
错误处理异常模拟
10
设计模式导论
设计模式分类 · 嵌入式环境下的适用性与选择原则
设计模式导论设计模式分类
11
单例模式
嵌入式资源管理（如UART · ADC）中的单例实现与注意事项
单例模式UART
12
工厂模式
简单工厂 · 工厂方法在创建不同硬件驱动对象中的应…
工厂模式简单工厂
13
观察者模式
事件驱动系统中回调注册与通知机制的设…
观察者模式事件驱动系统
14
状态模式
有限状态机（FSM）的面向对象实现 · 状态表与状态对象对比
状态模式FSM
15
策略模式
算法族封装 · 在嵌入式控制算法（如PID · 滤波）中的动态切换
策略模式算法族封装
16
命令模式
将操作封装为对象 · 实现命令队列 · 撤销重做与远程控制
命令模式将操作封装为对象
17
适配器模式
硬件抽象层（HAL）设计 · 统一不同芯片外设接口
适配器模式HAL
18
装饰器模式
动态扩展对象功能 · 如协议栈中增加加密 · 校验层
装饰器模式动态扩展对象功能
19
代理模式
延迟初始化 · 访问控制 · 远程代理在嵌入式网络模块中的应用
代理模式延迟初始化
20
模板方法模式
定义算法骨架 · 子类实现步骤 · 在初始化流程中的应用
模板方法模式定义算法骨架
21
责任链模式
中断处理 · 日志过滤等场景下的请求传递链设计
责任链模式断处理
22
组合模式
树形结构（如文件系统 · 菜单）的递归对象设计
组合模式树形结构
23
迭代器模式
遍历容器（如链表 · 环形缓冲区）的统一接口设计
迭代器模式遍历容器
24
桥接模式
抽象与实现分离 · 在驱动分层（逻辑层与硬件层）中的应用
桥接模式抽象
25
享元模式
共享对象减少内存占用 · 在图形 · 字库
享元模式共享对象减少内存…
26
案例实战一
基于OOP的LED驱动框架设计 · 涵盖封装 · 继承
案例实战一OOP
27
案例实战二
嵌入式消息队列系统 · 综合运用工厂 · 观察者
案例实战二嵌入式消息队列系…
28
案例实战三
智能传感器节点状态机 · 使用状态模式与策略模式
案例实战三智能传感器节点状…
29
常见问题与调试技巧
内存泄漏 · 函数指针错误 · 回调陷阱
常见问题调试技巧
30
综合提升与项目实践
从零构建一个可复用的嵌入式OOP基础… · 并完成一个综合项目（如智能家居控制器…
综合提升项目实践