面向?qū)ο缶幊桃殉蔀殚_(kāi)發(fā)應(yīng)用程序的一種非常流行和關(guān)鍵的編程方法。雖然傳統(tǒng)的嵌入式開(kāi)發(fā)大多是使用過(guò)程語(yǔ)言 C 開(kāi)發(fā)的，但 C 和其他面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言正慢慢開(kāi)始在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中獲得牽引力。為了確保基于 C 的應(yīng)用程序不會(huì)膨脹代碼并充分利用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)，這里有5個(gè)使用 C 為基于微控制器的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)實(shí)時(shí)應(yīng)用程序的技巧。
技巧1 – 將 constexpr 用于常量，而不是 #define
在為實(shí)時(shí)系統(tǒng)開(kāi)發(fā) C 應(yīng)用程序時(shí)，constexpr 關(guān)鍵字優(yōu)于#define。constexpr 關(guān)鍵字保證是編譯時(shí)常量，并且與#define 不同，它具有明確定義的類(lèi)型信息。例如，想要在 C 中創(chuàng)建版本號(hào)的開(kāi)發(fā)人員可能會(huì)這樣寫(xiě)：
#define VERSION_MAJOR 1
#define VERSION_MINOR 0
#define VERSION_RELEASE 0
在 C 中，首選方法如下：
constexpr unsigned int version_major = 1U;
constexpr unsigned int version_minor = 0U;
constexpr unsigned int version_release = 0U;
請(qǐng)注意，我們可以清楚地將 const 定義為 unsigned int。constexpr 關(guān)鍵字還可用于創(chuàng)建其他類(lèi)型的常量，例如 int、float、數(shù)組等。
技巧2 – 使用命名空間來(lái)組織和封裝應(yīng)用程序數(shù)據(jù)
在 C 中，嵌入式開(kāi)發(fā)人員傾向于通過(guò)使用結(jié)構(gòu)或使用預(yù)處理器來(lái)定義常量值來(lái)組織數(shù)據(jù)。在 C 中，開(kāi)發(fā)人員可以通過(guò)使用命名空間來(lái)組織應(yīng)用程序數(shù)據(jù)，以便對(duì)其進(jìn)行封裝、組織和易于閱讀。C 中的命名空間可以使用以下語(yǔ)法定義：
namespace data
{
unsigned int mydata;
}
在這種情況下，命名空間是數(shù)據(jù)，并且有一個(gè)成員 mydata。訪問(wèn)命名空間可以通過(guò)編寫(xiě)完成：
data::mydata
它使用范圍解析運(yùn)算符來(lái)指定 mydata 位于數(shù)據(jù)中。建議使用匿名命名空間、名稱如 data 的命名空間來(lái)創(chuàng)建局部靜態(tài)變量。
技巧3 – 在 NULL 上使用 nullptr
C 中經(jīng)常遇到的一個(gè)問(wèn)題是多個(gè)庫(kù)文件中定義了 NULL，并且每個(gè)定義不一致。這通常會(huì)導(dǎo)致混淆和使用 NULL 的潛在問(wèn)題。在 C 中，定義了一個(gè)新的關(guān)鍵字 nullptr，可用于將指針?lè)峙浣o null 并檢查指針當(dāng)前是否為 null。例如，
// by default is initialized to null
unsigned int * myptr;
if(myptr == nullptr)
{
// Do something to initialize pointer
}
技巧4 – 使用模板
模板允許嵌入式開(kāi)發(fā)人員創(chuàng)建可應(yīng)用于不同類(lèi)型數(shù)據(jù)的函數(shù)或類(lèi)。這允許開(kāi)發(fā)人員創(chuàng)建單個(gè)函數(shù)或類(lèi)，該函數(shù)或類(lèi)可以輕松地為不同的應(yīng)用程序重用和擴(kuò)展。模板可以通過(guò)在函數(shù)或類(lèi)前面使用 template 關(guān)鍵字輕松創(chuàng)建，如下所示：
template
void myFunction(const T&)
{
// Perform work on T
}
然后可以通過(guò)執(zhí)行以下操作將該函數(shù)用于不同的數(shù)據(jù)類(lèi)型：
myFunction(1); // Passing in an int
myFunction(3.14) // Passing in a float
模板是一個(gè)非常強(qiáng)大的功能，可以顯著提高代碼重用和可伸縮性。
技巧5 – 使用內(nèi)置的 bool 類(lèi)型
在 C 中使用 bool 總是感覺(jué)很棘手。嵌入式開(kāi)發(fā)人員必須找到正確的庫(kù) stdbool.h，但似乎并非每個(gè)編譯器都支持該庫(kù)，并且經(jīng)常迫使開(kāi)發(fā)人員創(chuàng)建自己的定義。即使 bool 很容易找到，bool 也可以保存一個(gè)值，而不僅僅是簡(jiǎn)單的真假，因?yàn)樗鎯?chǔ)的不僅僅是一個(gè)位。任何 1 或更大的值都被認(rèn)為是真的。更糟糕的是，開(kāi)發(fā)人員應(yīng)該使用 TRUE、True 還是 true! C 有一個(gè)內(nèi)置的 bool 類(lèi)型，它只能保存 true 或 false 的值。一些非常簡(jiǎn)單的東西，它使應(yīng)用程序的編程更簡(jiǎn)單，并且可以使軟件更易于閱讀。
結(jié)論
希望在實(shí)時(shí)應(yīng)用程序中使用 C 的嵌入式開(kāi)發(fā)人員應(yīng)該遵循更多更改和建議，但這些技巧將幫助開(kāi)發(fā)人員入門(mén)。
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