Dependency inversion principle（DIP依赖倒置原则）

一.what is dependency inversion principle( DIP依赖倒置原则 )

DIP 是指高层模块不应该依赖于低层模块，二者都应该依赖于抽象；抽象不应该依赖于细节，细节应该依赖于抽象。

二.DIP的设计准则

• 高层模块不应该依赖于低层模块：高层模块（如业务逻辑）不应该直接依赖于低层模块（如芯片SDK）。相反，它们应该依赖于抽象（接口或抽象类）。
• 抽象不应该依赖具体实现
• 细节应该依赖于抽象：具体实现（如类或函数）应该依赖于抽象（接口或抽象类），而不是直接依赖于其他具体实现。

三.举例

3.1 设备开关反例

不符合 DIP 的写法（高层switch.c直接依赖低层具体实现light.h),Switch 模块硬编码依赖了具体的 Light 实现，换成风扇、蜂鸣器就得改 Switch 代码。

// light.h / light.c
void Light_On()  { /* 点亮 GPIO */ }
void Light_Off() { /* 熄灭 GPIO */ }

// switch.c （高层模块）
#include "light.h"

void Switch_Press() {
    static int state = 0;
    state = !state;
    if (state) Light_On();
    else       Light_Off();
}

3.2 设备开关符合 DIP 的写法

高层（switch.c、switch.h）依赖抽象层（device.h），低层的具体实现（led.c、buzzer.c）也依赖抽象层（device.h）。

device.h（抽象层）
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// device.h   ← 抽象层（接口定义）
#ifndef DEVICE_H
#define DEVICE_H

typedef struct {
    void (*turn_on)(void);   // 函数指针
    void (*turn_off)(void);
} DeviceOperations;

void Switch_Press(const DeviceOperations* dev);

#endif

switch.c（高层模块只依赖抽象）
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// switch.c
#include "device.h"
#include <stdio.h>

static int state = 0;

void Switch_Press(const DeviceOperations* dev) {
    state = !state; /*只做演示，实际每个设备都需维护一个状态*/
    if (state) {
        printf("Switch: ON → ");
        dev->turn_on();
    } else {
        printf("Switch: OFF → ");
        dev->turn_off();
    }
}

led.c（低层模块也依赖抽象）
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// led.c   ← 具体低层实现1
#include <stdio.h>
#include "device.h"

static void Led_On(void)  { printf("LED 点亮\n"); }
static void Led_Off(void) { printf("LED 熄灭\n"); }

const DeviceOperations LedDevice = {
    .turn_on  = Led_On,
    .turn_off = Led_Off
};

buzzer.c
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// buzzer.c   ← 具体低层实现2（可替换）
#include <stdio.h>
#include "device.h"

static void Buzzer_On(void)  { printf("蜂鸣器鸣叫\n"); }
static void Buzzer_Off(void) { printf("蜂鸣器静音\n"); }

const DeviceOperations BuzzerDevice = {
    .turn_on  = Buzzer_On,
    .turn_off = Buzzer_Off
};

main.c（测试代码）
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// main.c
#include "device.h"
#include "switch.c"   // 为了演示，实际项目中用 .h + .c 分离

extern const DeviceOperations LedDevice;
extern const DeviceOperations BuzzerDevice;

int main(void) {
    printf("使用 LED 设备：\n");
    Switch_Press(&LedDevice);
    Switch_Press(&LedDevice);

    printf("\n使用 蜂鸣器 设备：\n");
    Switch_Press(&BuzzerDevice);
    Switch_Press(&BuzzerDevice);

    return 0;
}