【软件设计师备考 专题 】计算机专业英语:掌握基本词汇和阅读理解技巧(二)https://developer.aliyun.com/article/1467793
4.3 观察者模式
4.3.1 原理介绍
观察者模式是一种行为型设计模式,用于定义对象之间的一对多依赖关系,使得当一个对象的状态发生变化时,其相关对象都能得到通知并自动更新。在嵌入式领域中,观察者模式常用于事件驱动系统、传感器数据处理等场景。
4.3.2 实现示例
// 抽象观察者类 class Observer { public: virtual void update() = 0; }; // 具体观察者类A class ConcreteObserverA : public Observer { public: void update() override { // 更新操作 } }; // 具体观察者类B class ConcreteObserverB : public Observer { public: void update() override { // 更新操作 } }; // 抽象主题类 class Subject { private: std::vector<Observer*> observers; public: void attach(Observer* observer) { observers.push_back(observer); } void detach(Observer* observer) { // 移除操作 } void notify() { for (auto observer : observers) { observer->update(); } } }; int main() { Subject subject; Observer* observerA = new ConcreteObserverA(); Observer* observerB = new ConcreteObserverB(); subject.attach(observerA); subject.attach(observerB); // 主题状态发生变化时,调用subject.notify()通知观察者 return 0; }
4.3.3 对比分析
观察者模式的实现方式较为固定,无需对比分析。
4.4 原型模式
4.4.1 原理介绍
原型模式是一种创建型设计模式,用于通过复制现有对象来创建新对象,而无需依赖具体类。在嵌入式领域中,原型模式常用于创建大量相似对象,提高对象创建效率。
4.4.2 实现示例
// 抽象原型类 class Prototype { public: virtual Prototype* clone() = 0; }; // 具体原型类A class ConcretePrototypeA : public Prototype { public: Prototype* clone() override { return new ConcretePrototypeA(*this); } }; // 具体原型类B class ConcretePrototypeB : public Prototype { public: Prototype* clone() override { return new ConcretePrototypeB(*this); } }; int main() { Prototype* prototypeA = new ConcretePrototypeA(); Prototype* cloneA = prototypeA->clone(); // 使用cloneA对象进行操作 return 0; }
4.4.3 对比分析
原型模式无需对比分析,实现方式较为固定。
4.5 适配器模式
4.5.1 原理介绍
适配器模式是一种结构型设计模式,用于将一个类的接口转换成客户端所期望的另一种接口。在嵌入式领域中,适配器模式常用于兼容不同版本的接口、转换底层驱动接口等。
4.5.2 实现示例
// 目标接口 class Target { public: virtual void request() = 0; }; // 适配者类 class Adaptee { public: void specificRequest() { // 具体操作 } }; // 类适配器 class Adapter : public Target, private Adaptee { public: void request() override { specificRequest(); } }; int main() { Target* target = new Adapter(); target->request(); return 0; }
4.5.3 对比分析
适配器模式无需对比分析,实现方式较为固定。
五、技巧总结与学习建议
5.1 C/C++编程技巧
5.1.1 内存管理
在C/C++编程中,合理的内存管理是非常重要的。以下是一些常用的内存管理技巧:
技巧 | 描述 |
动态内存分配与释放 | 使用new 和delete 关键字进行动态内存的分配和释放,避免内存泄漏和悬空指针的问题。 |
智能指针 | 使用智能指针如shared_ptr 和unique_ptr 管理动态内存,避免手动释放内存的繁琐操作。 |
内存池 | 使用内存池技术来提高内存分配和释放的效率,减少动态内存的申请和释放次数。 |
5.1.2 异常处理
在C/C++编程中,合理处理异常可以提高程序的健壮性和可维护性。以下是一些常用的异常处理技巧:
技巧 | 描述 |
异常捕获与处理 | 使用try-catch 块来捕获和处理可能发生的异常,避免程序崩溃或不可预测的行为。 |
异常规范 | 在函数声明中使用异常规范,明确函数可能抛出的异常类型,提高代码的可读性和可理解性。 |
异常安全性 | 使用RAII(资源获取即初始化)技术,确保在异常发生时资源能够正确释放,避免资源泄漏。 |
5.1.3 多线程编程
在嵌入式领域中,多线程编程是常见的需求。以下是一些常用的多线程编程技巧:
技巧 | 描述 |
线程同步与互斥 | 使用互斥锁和条件变量来保证多个线程之间的同步和互斥,避免数据竞争和死锁的问题。 |
线程池 | 使用线程池来管理线程的创建和销毁,提高线程的复用性和系统的性能。 |
线程安全性 | 在多线程环境中,合理设计数据结构和算法,保证线程安全性,避免数据的不一致和错误的计算结果。 |
5.2 嵌入式系统开发技巧
5.2.1 寄存器操作
在嵌入式系统开发中,寄存器操作是必不可少的。以下是一些常用的寄存器操作技巧:
技巧 | 描述 |
寄存器读写 | 使用指针操作或宏定义来读写寄存器的值,实现对硬件的控制和配置。 |
位操作 | 使用位操作运算符(如& 、` |
中断处理 | 在中断处理函数中使用寄存器保存和恢复现场,确保中断的处理不会影响其他代码的执行。 |
5.2.2 低功耗优化
在嵌入式系统开发中,低功耗优化是非常重要的。以下是一些常用的低功耗优化技巧:
技巧 | 描述 |
睡眠模式 | 使用睡眠模式来降低系统的功耗,通过关闭一些不必要的硬件模块或降低时钟频率来实现。 |
电源管理 | 合理管理电源供应和电池的使用,避免过度耗电和电池寿命的损耗。 |
代码优化 | 通过优化代码结构和算法,减少CPU的工作量,降低功耗和能耗。 |
5.2.3 外设驱动
在嵌入式系统开发中,外设驱动是常见的需求。以下是一些常用的外设驱动技巧:
技巧 | 描述 |
寄存器配置 | 配置外设相关的寄存器,实现对外设的初始化和控制。 |
中断处理 | 在外设中断处理函数中进行相应的操作,实现对外设中断的响应和处理。 |
DMA传输 | 使用DMA(直接内存访问)技术进行数据传输,减轻CPU的负担,提高数据传输的效率。 |
以上是一些C/C++编程和嵌入式系统开发的技巧总结,通过合理运用这些技巧,可以提高代码的质量和效率,减少错误和问题的出现。在实际的开发过程中,还需要不断学习和探索,不断积累经验,才能成为一名优秀的软件设计师。
结语
感谢你花时间阅读这篇博客,我希望你能从中获得有价值的信息和知识。记住,学习是一个持续的过程,每一篇文章都是你知识体系的一部分,无论主题是什么,都是为了帮助你更好地理解和掌握软件设计的各个方面。
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