来源 | 果果小师弟

在看别人单片机程序时，你也许是奔溃的，因为全局变量满天飞，不知道哪个在哪用了，哪个表示什么，而且编写极其不规范。自己写单片机程序时，也许你也是奔溃的。总感觉重新开启一个项目，之前的写过相似的代码也无法使用，得重新敲，代码重用度不高，编程效率低下，代码无法积累。而且感觉写这个代码没有思想，没有灵魂，没有框架，只是一个一个功能代码的堆砌，很空泛。

那么这个时候，你也许应该在单片机中引入面向对象的思想了，使代码更规范。

一、单片机程序框架

1、轮流执行

int main (void)
{
while(1)
{
sing();
dance();
play();
}
}
函数sing执行的时间比较长的话，函数dance就不能很快的被执行。任何一个函数死掉的话就会影响整个系统。

2、前后台

在使用 51、AVR、STM32 单片机裸机的时候一般都是在main函数里面用while(1)做一个大循环来完成所有的处理，即应用程序是一个无限的循环，循环中调用相应的函数完成所需的处理。有时候我们也需要中断中完成一些处理。相对于多任务系统而言，这个就是单任务系统，也称作前后台系统，中断服务函数作为前台程序，大循环while(1)作为后台程序。

对应的编程代码大概是这样的:

void EXTI_IRQHandler()
{
flag = 1;
}
int main (void)
{
while(1)
{
if (flag = 1)
{
do_something();
flag = 0;
}
}
}
有什么问题？

前后台系统的实时性差，前后台系统各个任务(应用程序)都是排队等着轮流执行，不管你这个程序现在有多紧急，没轮到你就只能等着！相当于所有任务(应用程序)的优先级都是一样的。但是前后台系统简单啊，资源消耗也少啊！在稍微大一点的嵌入式应用中前后台系统就明显力不从心了。

3、多任务

void first_task()
{
while (1)
{
if(has_data())
put_data();
}
}
void second_task()
{
while (1)
{
if(get_data())
do_something();
}
}

int main(void)
{
create_task(first_task);
create_task(second_task);
start_scheduler();
}
多任务系统会把一个大问题“分而治之”，把大任务划分成很多个小问题，逐步的把小任务解决掉，大任务也就随之解决了，这些任务是并发处理的。注意，并不是说同一时刻一起执行很多个任务，而是由于每个任务执行的时间很短，导致看起来像是同一时刻执行了很多个任务一样。

二、执行的程序怎么写？

以按键为例，点亮一个小灯！

1.常规写法

int mian(void)
{
while (1)
{
if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_3) == GPIO_PIN_SET)
{
printf("按键按下\r\n");
}
}
}

2.面向对象的写法

首先我们把每一个按键都看成一个对象，既然是对象就肯定有属性和行为，比如我们定义一个学生，那么这个学生有什么属性呢？

肯定有姓名、年龄、身高、体重对吧，这些是一些基本的属性，我们可以用一些单独的变量来定义它，比如：

typedef struct
{
uint8_t *name; //姓名(变量)
uint8_t age; //年龄(变量)
uint8_t height;//身高(变量)
uint8_t weight;//体重(变量)
} student_t;
但是一个学生还有很多行为对吧，它会唱歌、跳舞、打篮球、也会关注果果小师弟的公众号对吧，于是我们就可以这样定义：

typedef struct
{
uint8_t *name; //姓名(变量)
uint8_t age; //年龄(变量)
uint8_t height; //身高(变量)
uint8_t weight; //体重(变量)
void (*Sing_song)(void); //会唱歌(函数指针)
void (*Dance_latin)(void); //会跳舞(函数指针)
void (*Wechat_zhiguoxin)(void); //会关注果果的公众号(函数指针)
} student_t;
好了，这里我们提到了函数指针，所以就来说一说函数指针。

函数指针，顾名思义它就是一个指针，只不过它是一个函数指针，所以指向的是一个函数。类比一般的变量指针，指针变量，实质上是一个变量，只不过这个变量存放的是一个地址，在32位单片机中，任何类型的指针变量都存放的是一个大小为4字节的地址。

重要的话说三遍！牢记在心！！！为什要记住函数指针，因为在单片机面向对象编程中，结构体的成员不是变量就是函数指针这两种类型。变量就不用说了，函数指针理解就好。

其实函数指针可以类比一般的变量，看下面：

int   a; < = > void Sing_song(void);
int * p; < = > void (*zhiguoxin)(void);
p=