Модульное программирование

Модульное программирование — это организация программы как совокупности небольших независимых блоков, называемых модулями.

Модуль — функционально законченный фрагмент программы, оформленный в виде отдельного файла с исходным кодом. Модули проектируются таким образом, чтобы предоставлять программистам удобную для многократного использования функциональность (интерфейс) в виде набора функций, классов, констант. Модули могут объединяться в пакеты и, далее, в библиотеки. Удобство использования модульной архитектуры заключается в возможности обновления (замены) модуля, без необходимости изменения остальной системы.

Использование модульного программирования позволяет упростить тестирование программы и обнаружение ошибок. Модульность часто является средством упрощения задачи проектирования программы и распределения процесса разработки между группами разработчиков. При разбиении программы на модули для каждого модуля указывается реализуемая им функциональность, а также связи с другими модулями.

Выделение функций в модуль

Модуль в языке Си состоит из интерфейса (заголовочого файла .h) и реализации (файла .c).

Код, подключающий модуль, на этапе компиляции нуждается только в интерфейсе модуля, поэтому на этапе препроцессинга заголовочный файл копируется в код директивой #include "somelib.h".

Реализация модуля должна полностью реализовывать указанный интерфейс, поэтому она также включает свой заголовочный файл.

Итого, пример проекта из основного файла и одного модуля, может выглядеть так:

//main.c
#include <stdlib.h>
#include "hello.h"
int main()
{
hello_world();
return EXIT_SUCCESS;
}

//hello.h
#ifndef HELLO_H
#ifndef HELLO_H
void hello_world();
#endif //HELLO_H

//hello.c
#include "hello.h"
#include <stdio.h>
void hello_world()
{
printf("Hello, World!\n");
}

Замечание

В данном примере в файле main.c не понадобилось подключать stdio.h, хотя он и используется в модуле hello.c. Причина этого в том, что никакие типы из stdio.h не нужны для корректной обработки интерфейса hello.h, оказывающегося в main.c на этапе компиляции.

Если бы определения из какой-то библиотеки были необходимы для обработки интерфейса модуля, эти библиотеки должны были бы быть включены не в hello.c, а в hello.h, чтобы во всех местах, где подключается модуль hello, не возникало ошибок компиляции, так как эта библиотека автоматически подключена.