C语言工厂模式：和函数指针多态的区别

前面用函数指针实现了：

多态：解决“创建之后怎么统一使用”。

工厂模式解决的是：

创建：解决“到底创建哪一种对象”。

两者经常配合使用。

一、先看问题

假设有：

UART
SPI
I2C

如果上层自己创建：

if (type == UART)
    // 创建 UART
else if (type == SPI)
    // 创建 SPI
else if (type == I2C)
    // 创建 I2C

上层既要知道：

怎么创建

又要知道：

怎么使用

创建和业务耦合在一起。

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二、工厂模式：把创建拿出去

Device *device_create(int type)
{
    switch (type)
    {
        case UART:
            return uart_create();

        case SPI:
            return spi_create();

        case I2C:
            return i2c_create();

        default:
            return NULL;
    }
}

上层只需要：

Device *dev = device_create(UART);

至于 UART 怎么初始化，交给工厂。

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三、和前面的“多态”结合

前面的多态：

int device_read(Device *dev, uint8_t *buf, int len)
{
    return dev->ops.read(dev->self, buf, len);
}

上层只管：

device_read(dev, buf, len);

不同设备通过 ops 调用不同实现：

Device
  ↓
ops
  ↓
UART / SPI / I2C

所以：

工厂模式
→ 决定“创建谁”

函数指针多态
→ 决定“调用谁”

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四、组合起来

Device *dev = device_create(UART);

device_open(dev);
device_read(dev, buf, 10);
device_close(dev);

完整流程：

device_create(UART)
        ↓
     uart_create()
        ↓
      Device *
        ↓
   device_read()
        ↓
    uart_read()

改成：

Device *dev = device_create(SPI);

上层调用代码不变：

device_open(dev);
device_read(dev, buf, 10);
device_close(dev);

只是底层自动变成：

spi_open
spi_read
spi_close

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五、最终理解

工厂模式
        ↓
封装对象创建
        ↓
“我要什么设备？”

函数指针多态
        ↓
封装对象行为
        ↓
“这个设备怎么操作？”

两者配合：

            device_create()
                   ↓
          创建具体设备
                   ↓
                Device *
                   ↓
          函数指针多态
                   ↓
        UART / SPI / I2C 实现

工厂负责“生谁”，多态负责“怎么用”。