嵌入式軟件開發(fā) - C語(yǔ)言總結(jié)

平時(shí)主要還是C語(yǔ)言用的比較多,對(duì)C語(yǔ)言做一個(gè)總結(jié)吧,最基本的就不寫了,把一下覺得重要的點(diǎn)總結(jié)一下吧。

  • static關(guān)鍵字

    static有兩種用法:

    1. 修飾變量,將變量放在靜態(tài)區(qū)進(jìn)行存儲(chǔ)
    2. 修飾符號(hào),static聲明的變量名(函數(shù)名)僅能在文件內(nèi)部訪問,其實(shí)編譯器的處理就是在編譯的時(shí)候會(huì)對(duì)符號(hào)增加一個(gè)前綴,外部文件直接訪問這個(gè)符號(hào)在鏈接的時(shí)候肯定是找不到的。要注意的是由于C語(yǔ)言并沒有名稱空間的概念,所以為了避免名稱污染,在編寫程序的時(shí)候應(yīng)該將僅文件內(nèi)部使用的函數(shù)和變量聲明為static。
  • volatile

    1. 告訴編譯器不要優(yōu)化針對(duì)這個(gè)變量的訪問,在嵌入式當(dāng)中可能會(huì)出現(xiàn)你在等一個(gè)值的狀態(tài)變化,但是這個(gè)值的狀態(tài)變化是在中斷中改變的。編譯器在優(yōu)化代碼時(shí)發(fā)現(xiàn),你等待的一個(gè)變量狀態(tài)沒有其他地方會(huì)改變它可能就優(yōu)化掉了這個(gè)代碼從而造成錯(cuò)誤。當(dāng)然了理論上是會(huì)有這個(gè)問題,但是我目前并沒有遇到過,可能是現(xiàn)在的編譯器都足夠優(yōu)秀了吧。
  • 指針

    C語(yǔ)言的另外一個(gè)迷惑點(diǎn)就是指針和數(shù)組,其實(shí)指針和數(shù)組的區(qū)別不大,都是通過一個(gè)符號(hào)指向一個(gè)內(nèi)存空間。只是一個(gè)是內(nèi)存空間位置可變和大小可變的(指針),一個(gè)是內(nèi)存空間位置和大小不可變的(數(shù)組)。

  • define

    • 宏只是代碼展開,所以使用帶參數(shù)的宏時(shí)最好在使用參數(shù)時(shí)都加上括號(hào),避免在參數(shù)為表達(dá)式時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤。如:

      #define MIN(a, b) ((a) < (b) ? (a) : (b))
      
    • 有意思的宏

      以下代碼實(shí)現(xiàn)了通過定義OPTION_USER_DEVICE,動(dòng)態(tài)地聲明函數(shù)與調(diào)用函數(shù)。

          //設(shè)備函數(shù)聲明
          # define _DEVICE_INIT_DECLARATION(device) device##Init(void)
          # define DEVICE_INIT_DECLARATION(device) _DEVICE_INIT_DECLARATION(device)
      
          # define _DEVICE_POLL_DECLARATION(device) device##Poll(void)
          #define _CALL_DEVICE_FUNC(device, func, ...) device##func(__VA_ARGS__)
      
          #define CALL_DEVICE_FUNC(device, func, ...) _CALL_DEVICE_FUNC(device, func, __VA_ARGS__)
      
          //聲明
          void DEVICE_INIT_DECLARATION(OPTION_USER_DEVICE);
          void DEVICE_POLL_DECLARATION(OPTION_USER_DEVICE);
      
          int main(void)
          {
              //調(diào)用
              CALL_DEVICE_FUNC(OPTION_USER_DEVICE, Init);
              CALL_DEVICE_FUNC(OPTION_USER_DEVICE, Poll);
          }
      
  • const

    最好能習(xí)慣性地給只讀的參數(shù)加上const修飾符,方便理解參數(shù)用途,如以下聲明:

      void strcpy(char *dst, const char *src);
    
  • typedef

    • 將結(jié)構(gòu)體定義成類型,方面使用。
    typedef struct Item_st
    {
        char name[20];
        int value;
    }Item_t;
    
    • 定義回調(diào)函數(shù)的函數(shù)指針類型
    typedef void (*Callback_t)(void);
    
    void Start(Callback cb);
    
  • 字節(jié)序

    網(wǎng)絡(luò)或通信的數(shù)據(jù)要注意字節(jié)序的問題。

  • 常用的C標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)

    • stdlib(malloc, free)
    • string (memcpy, strcpy)
    • stdio (printf, sprintf)
  • 位運(yùn)算(|, &, ^)

  • printf

    多用printf輸出日志調(diào)試,一般我會(huì)在工程里定義一個(gè)Log宏

    #define LOG(...) printf("%s::%s[%d]", __FILE__, __func__, __LINE__);printf(__VA_ARGS__);printf("\n")
    

單片機(jī)相關(guān)

  • 中斷處理函數(shù)

    盡量不要在中斷中處理耗時(shí)的任務(wù),一般只是在中斷中讀出數(shù)據(jù)或置一個(gè)標(biāo)志位,在主循環(huán)中再進(jìn)行處理。

  • 單片機(jī)的日志打印

    在單片機(jī)上一般使用串口來輸出日志信息,像iar或keil這類工具都支持通過printf來打印日志,只是需要實(shí)現(xiàn)putc,在putc中將輸出轉(zhuǎn)向UART。

常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

這里說說常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),主要還是靜態(tài)循環(huán)隊(duì)列和鏈表兩種。

  • 靜態(tài)循環(huán)隊(duì)列

    靜態(tài)循環(huán)隊(duì)列一般用于數(shù)據(jù)緩存方面,如串口通信時(shí),在中斷中讀數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)入隊(duì),在主循環(huán)里再?gòu)年?duì)列里將數(shù)據(jù)讀出并處理。

  • 鏈表

    鏈表用處就很廣了,一般支持3個(gè)操作,插入,刪除,遍歷。動(dòng)態(tài)規(guī)模的數(shù)據(jù)需要存儲(chǔ)就都可以用鏈表來存。

具體的這里封裝了兩個(gè)頭文件(es_fifo.h, es_list.h),可以看一下。

es_fifo.h

#ifndef __ES_FIFO_H
#define __ES_FIFO_H

#define ES_FIFO(name) (name)

#define _ES_FIFO_SIZE(fifo) (sizeof(ES_FIFO(fifo).items) / sizeof(ES_FIFO(fifo).items[0]))

#define es_fifo_def(type, fifo, size) \
struct fifo##_st\
{ \
unsigned short front, back, count; \
type items[size]; \
}ES_FIFO(fifo)

#define es_fifo_in(fifo, item) \
do{ \
if(es_fifo_has_space(fifo)) \
{ \
ES_FIFO(fifo).items[ES_FIFO(fifo).back] = item; \
ES_FIFO(fifo).back = ES_FIFO(fifo).back + 1; \
ES_FIFO(fifo).back = ES_FIFO(fifo).back == _ES_FIFO_SIZE(fifo) ? 0 : ES_FIFO(fifo).back; \
ES_FIFO(fifo).count++; \
} \
}while(0)

#define es_fifo_has_space(fifo) (ES_FIFO(fifo).count < _ES_FIFO_SIZE(fifo))

#define es_fifo_is_empty(fifo) (ES_FIFO(fifo).count == 0)

#define es_fifo_count(fifo) ES_FIFO(fifo).count

#define es_fifo_peek(fifo) ES_FIFO(fifo).items[ES_FIFO(fifo).front]

#define es_fifo_out(fifo) \
do{ \
if(!es_fifo_is_empty(fifo)) \
{ \
    ES_FIFO(fifo).front = (ES_FIFO(fifo).front + 1); \
    ES_FIFO(fifo).front = ES_FIFO(fifo).front == _ES_FIFO_SIZE(fifo) ? 0 : ES_FIFO(fifo).front; \
    ES_FIFO(fifo).count--; \
} \
}while(0)


#endif // __ES_FIFO_H

es_list.h

#ifndef __ES_LIST_H
#define __ES_LIST_H

#define ES_LIST_ENTRY(type) \
type *next;type *prev

#define es_list_first(list) ((list) ? (list) : NULL)

#define es_list_last(list) ((list) ? (list)->prev : NULL)

#define es_list_add(list, node) \
if(!list) { \
    list = node; \
    list->next = list; \
    list->prev = list; \
} \
else { \
    node->next = list; \
    list->prev->next = node; \
    node->prev = list->prev; \
    list->prev = node; \
}

#define es_list_del(list, node) \
{ \
    list = node == list ? (node->next == list ? NULL : node->next) : list; \
    (node)->prev->next = (node)->next; \
    (node)->next->prev = (node)->prev; \
} 

#define ___ESLISTV(node, line) node##line
#define __ESLISTV(node, line) ___ESLISTV(node, line)
#define _ESLISTV(node) __ESLISTV(node, __LINE__)

#define es_list_foreach(list, node) \
node = list; \
void *_ESLISTV(_next) = node ? node->next : NULL; \
void *_ESLISTV(_flag) = NULL; \
void *_ESLISTV(_list) = list; \
for(; list && (node != (list) \
    || _ESLISTV(_flag) == NULL); \
        node = _ESLISTV(_next), \
        _ESLISTV(_next) = node->next, \
        _ESLISTV(_flag) = _ESLISTV(_list) != list ? NULL : list, _ESLISTV(_list) = list)

#endif // __ES_LIST_H

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