7.4 ADT和黑盒
C可以用于设计和实现抽象数据类型（ADT，Abstract Data Type），因为它可以限制函数和数据定义的作用域。这个技巧也被称为黑盒（black box）设计。抽象数据类型的基本想法是很简单的---模块具有功能说明和接口说明，前者说明模块所执行的任务，后者定义模块的使用。但是，模块用户并不需要知道模块实现的任何细节，而且除了那些定义好的接口，用户不能以任何方式访问模块。
限制对模块的访问时通过合理使用static关键字来实现的，它可以限制对那些并非接口的函数和数据的访问。例如，维护一个地址/电话号码列表的模块。模块必须提供函数，根据一个指定的名字查找地址和电话号码。但是，列表存储的方式是依赖于具体实现的，所以这个信息为模块所私有，用户并不知情。
程序7.5a定义了一个头文件，它定义了一些由客户使用的接口。程序7.6b展示了这个模块的实现。
#define NAME_LENGTH 30
#define ADDR_LENGTH 100
#define PHONE_LENGTH 11
#define MAX_ADDRESSES 1000
char const *lookup_address( char const *name );
char const *lookup_phone( char const *name );
程序7.5a 地址列表模块：头文件 addrlist.h
#include "addrlist.h"
#include
static char name[MAX_ADDRESSES][NAME_LENGTH];
static char address[MAX_ADDRESSES][ADDR_LENGTH];
static char phone[MAX_ADDRESSES][PHONE_LENGTH];
static int
find_entry( char const *name_to_find ){
int entry;
for( entry = 0; entry < MAX_ADDRESSES; entry += 1 ){
if( strcmp( name_to_find, name[entry] ) == 0 ){
return entry;
}
}
return -1;
}
char const *lookup_address( char const *name ){
int entry;
entry = find_entry( name );
if( entry == -1 ){
return NULL;
}else{
return address[ entry ];
}
}
char const *lookup_phone( char const *name ){
int entry;
entry = find_entry( name );
if( entry == -1 ){
return NULL;
}else{
return phone[ entry ];
}
}
程序7.5b 地址列表模块：实现 addrlist.c
黑盒的功能通过规定的接口访问，在这个例子中，接口是函数lookup_address和lookup_phone。但是用户不能直接访问和模块实现有关的数据，如数组或辅助函数find_entry，因为这些内容被声明为static。
提示：
这种类型的实现威力在于它使程序的各个部分相互之间更加独立。例如，简单的线性查找可能太慢，或者用于存储记录的表已经装满。此时可以重新编写查找函数，使它效率更高，比如通过某种形式的散列表查找来实现。或者，甚至可以放弃使用数组，转而为这些记录动态分配内存空间。
黑盒的概念使实现细节与外界隔绝，这就消除了用于试图访问这些实现细节的诱惑。这样，访问模块唯一可能就是通过模块所定义的接口。
