问题的提出
在嵌入式项目中，模块化每个功能有利于管理和理清开发思路，但是，当我们需要将模块联动起来的时候，需要一些必要的变量以实现两个模块之间的互相配合，最常见的方法是使用全局变量，但这样做使模块间耦合性[1]大大提高了。
有什么更好的方案吗
有的兄弟有的。只不过要牺牲一些效率（需要通过接口访问）。我们可以为共享变量建立一个专门的.c/.h文件，例如SharedData.c/.h。
这个文件集中管理模块间的共享变量。这样做结构清晰，每个模块只依赖 SharedData.h，而不是彼此依赖\
同时我们通过两种方法使需要访问变量的模块成功读取或修改变量：
- 结构体封装+指针传递
- 通过函数提供读取和修改的接口
结构体封装+指针传递
:::recommend
- 共享变量较多时非常好用。
- 隐藏全局变量，外部模块无法直接访问共享数据而是通过指针，安全性高。
- 更好扩展。
- 方便，无需为每个变量都写函数接口以提供修改与读取。
- 访问速度快。
:::
.h文件
#ifndef SHARED_DATA_H
#define SHARED_DATA_H
typedef struct {
int sensor_value;
int motor_speed;
} SharedData;
// 只提供获取指针的接口，而不是直接暴露变量
SharedData* get_shared_data(void);
#endif.c文件
#include "shared_data.h"
static SharedData system_data = {0, 0}; // 只在本文件可见
SharedData* get_shared_data() {
return &system_data;
}在其他模块中使用
#include "shared_data.h"
void moduleA_update() {
SharedData *data = get_shared_data();
data->sensor_value += 10;
}:::warning
不推荐将接收共享变量的指针的变量定义为全局变量。尽管这样会方便一些。指针可能被多个模块修改，导致指向无效地址（增加 bug 风险）。推荐在每个函数内部通过接口访问变量。如果一定要这样做，请一定避免空指针（记住初始化指针）
:::
使用全局指针示例：
static SharedData *data; // 仅限当前文件访问
void moduleA_init() {
data = get_shared_data();//避免空指针
}通过函数提供读取和修改的接口
:::recommend
- 灵活访问变量。你可以严格控制对数据的访问，如只读、避免非法值写入等；同时也可以自定义访问方法，如按位读取。非常的好用。
- 可扩展性强。
:::
:::error
- 代码冗长，调用花销稍大。
- 变量太多时需要为每个变量都写接口，太麻烦。所以才要和上面的方法联合起来使用，只为必要的变量编写接口，其余通过第一种方法访问。
:::
.h文件
#ifndef SHARED_DATA_H
#define SHARED_DATA_H
void setSensorValue(int value);
int getSensorValue();
void setMotorSpeed(int speed);
int getMotorSpeed();
#endif
.c文件
#include "shared_data.h"
static int sensor_value = 0;
static int motor_speed = 0;
void setSensorValue(int value) {
if (value >= 0) { // 限制非法值
sensor_value = value;
}
}
int getSensorValue() {
return sensor_value;
}
void setMotorSpeed(int speed) {
if (speed >= 0) {
motor_speed = speed;
}
}
int getMotorSpeed() {
return motor_speed;
}
在其他模块中使用
#include "shared_data.h"
void moduleA_update() {
setSensorValue(getSensorValue() + 10);
}联合起来
将两种方式联合起来使用——大部分变量，我们使用指针接口访问即可；如果有些变量需要一些个性化要求，我们为这些变量编写定制的接口就好。
挖坑
降低耦合性的方法还有使用单例模式，以及RTOS中的消息/事件机制。后续研究。
代码耦合性（Coupling）是指模块或组件之间的依赖程度。如果代码耦合性很高，模块之间会紧密依赖，导致代码难以维护、扩展和测试。 ↩︎