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[MM32生态] 分享几种管理C程序中标志位的方法

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 楼主| 盗铃何须掩耳 发表于 2022-8-23 09:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
管理, c程序, 信号, 开发, 状态, 裸机开发
在嵌入式开发中，难免会涉及到非常多的标志位处理，特别是玩单片机、裸机开发的朋友，比如跟一些模块配合联调会遇到各种信号是否到位、成功等等状态，而这些信号大多都是bool类型，1个bit即可进行标识。
当然，如果仅仅是几个标志，直接拿个uint8_t的整形来进行标识也不会影响什么，但如果特别多的话似乎就比较废RAM了。然而，为了更好的管理这些标志位等，有个如下几种方式供大家更好的管理这些标志位 :
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 楼主| 盗铃何须掩耳 发表于 2022-8-23 09:58 | 显示全部楼层
位域直接标识
采用位域是管理这些标志位比较直接且方便的方式，代码如下所示：
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  1. 1typedef union _tag_SystemFlag
    

  2.  2{
    

  3.  3    uint16_t all;
    

  4.  4    struct 
    

  5.  5    {
    

  6.  6        uint16_t Run         :1;
    

  7.  7        uint16_t Alarm       :1;
    

  8.  8        uint16_t Online      :1;
    

  9.  9        uint16_t TimerOver   :1;
    

  10. 10        uint16_t Reserver    :12;
    

  11. 11    }bit;
    

  12. 12
    

  13. 13} uSystemFlag;
    

  14. 14
    

  15. 15uSystemFlag  unSystemFlag;
    

  16. 16
    

  17. 17int main(int argc, char *argv[]) {
    

  18. 18
    

  19. 19    unSystemFlag.all = 0x00; //系统标志清除
    

  20. 20
    

  21. 21    unSystemFlag.bit.Run       = 1; //置位
    

  22. 22    unSystemFlag.bit.Alarm     = 1;
    

  23. 23    unSystemFlag.bit.Online    = 1;
    

  24. 24    unSystemFlag.bit.TimerOver = 1;
    

  25. 25
    

  26. 26    unSystemFlag.bit.Run       = 0; //清零
    

  27. 27    unSystemFlag.bit.Alarm     = 0;
    

  28. 28    unSystemFlag.bit.Online    = 0;
    

  29. 29    unSystemFlag.bit.TimerOver = 0;
    

  30. 30
    

  31. 31    return 0;
    

  32. 32}

这些标志位的操作无非就是置位、清零，以及读取三种方式。

但如代码中这样的操作方式在语句或语义表达上还是不够直观。

我经常谈到，代码可以不写注释，不过你的每个变量、函数名称等需要足够的直观，所以很多朋友习惯把这些标志封装起来。
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 楼主| 盗铃何须掩耳 发表于 2022-8-23 10:21 | 显示全部楼层
枚举+移位

为了更好的表达一般会对标志位进行进一步的封装，如下代码所示：
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  1. 1typedef enum _tag_Flag {
    

  2.  2cEmRun = 0,
    

  3.  3cEmAlarm,
    

  4.  4cEmOnline,
    

  5.  5cEmTimerOver
    

  6.  6}emSystemFlag;
    

  7.  7
    

  8.  8uint16_t SystemFlag ;
    

  9.  9//置位
    

  10. 10void SetFlag(emSystemFlag flag)
    

  11. 11{
    

  12. 12    SystemFlag |=  ((uint16_t)0x01) << flag;
    

  13. 13}
    

  14. 14//清除
    

  15. 15void ClrFlag(emSystemFlag flag)
    

  16. 16{
    

  17. 17    SystemFlag &=  ~(((uint16_t)0x01) << flag);
    

  18. 18}
    

  19. 19//获得状态
    

  20. 20uint8_t  GetFlag(emSystemFlag flag)
    

  21. 21{
    

  22. 22    return (((SystemFlag & (((uint16_t)0x01) << flag)) != 0)? true:false);  
    

  23. 23}
    

  24. 24
    

  25. 25int main(int argc, char *argv[]) {
    

  26. 26
    

  27. 27    SetFlag(cEmAlarm);
    

  28. 28
    

  29. 29    if(GetFlag(cEmAlarm) == true)
    

  30. 30    {
    

  31. 31        printf("ClrFlag\r\n");
    

  32. 32        ClrFlag(cEmAlarm);
    

  33. 33    }
    

  34. 34    else
    

  35. 35    {
    

  36. 36        printf("SetFlag\r\n");
    

  37. 37        SetFlag(cEmAlarm);
    

  38. 38    }
    

  39. 39    return 0;
    

  40. 40}

当然，封装成函数是相对比较耗时的，不过代码也会更加的易懂，如果确实容忍不了函数封装带来的时间消耗，把函数修改为宏代码片段或者内敛函数（前提是编译器支持）也是可行的。
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 楼主| 盗铃何须掩耳 发表于 2022-8-23 10:22 | 显示全部楼层
宏列表

或许这里才是本文的重中之重~

以前跟大家介绍过，用宏自动化的生成各种代码片段，以使得代码更加的紧凑。当然可读性会相对降低一点，但对于重复性代码就不需要太多考虑了。
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  1. 1#include <stdio.h>
    

  2.  2#include <stdlib.h>
    

  3.  3
    

  4.  4typedef unsigned char uint8_t;
    

  5.  5typedef unsigned int uint16_t;
    

  6.  6typedef signed char int8_t;
    

  7.  7typedef int  int16_t;
    

  8.  8
    

  9.  9#define true  1
    

  10. 10#define false 0
    

  11. 11
    

  12. 12
    

  13. 13//宏列表
    

  14. 14#define TAG_LIST(tag) \
    

  15. 15tag(Run)\
    

  16. 16tag(Alarm)\
    

  17. 17tag(Online)\
    

  18. 18tag(TimerOver)
    

  19. 19
    

  20. 20
    

  21. 21//枚举处理
    

  22. 22#define DEFINE_TAG(_tag) _tag,
    

  23. 23enum Flag {
    

  24. 24None = 0,
    

  25. 25TAG_LIST(DEFINE_TAG)
    

  26. 26EmMAX
    

  27. 27};
    

  28. 28#undef DEFINE_TAG
    

  29. 29
    

  30. 30//位定义变量
    

  31. 31uint16_t SysFlag = 0x0000;
    

  32. 32
    

  33. 33
    

  34. 34//通用方法定义
    

  35. 35uint8_t GetFlags(uint16_t mask)
    

  36. 36{
    

  37. 37    return ((SysFlag & mask) != 0)? true:false;
    

  38. 38}
    

  39. 39
    

  40. 40void SetFlags(uint16_t mask)
    

  41. 41{
    

  42. 42     SysFlag |=  mask;
    

  43. 43}
    

  44. 44
    

  45. 45void ClrFlags(uint16_t mask)
    

  46. 46{
    

  47. 47     SysFlag &=  ~mask;
    

  48. 48}
    

  49. 49
    

  50. 50
    

  51. 51//自动生成三类函数定义
    

  52. 52#define FLAG_Operater(flag) \
    

  53. 53uint8_t  get##flag()  {\
    

  54. 54return GetFlags(1 << flag);\
    

  55. 55}\
    

  56. 56void set##flag() {\
    

  57. 57SetFlags(1 << flag);\
    

  58. 58}\
    

  59. 59void clr##flag() {\
    

  60. 60ClrFlags(1 << flag);\
    

  61. 61}
    

  62. 62
    

  63. 63//反向函数关联
    

  64. 64TAG_LIST(FLAG_Operater)
    

  65. 65
    

  66. 66int main(int argc, char *argv[]) {
    

  67. 67
    

  68. 68    setRun();
    

  69. 69    setAlarm();
    

  70. 70
    

  71. 71    if(getAlarm() == true)
    

  72. 72    {
    

  73. 73        printf("set \r\n");
    

  74. 74    }
    

  75. 75    else
    

  76. 76    {
    

  77. 77        printf("clr \r\n");
    

  78. 78    }
    

  79. 79
    

  80. 80    return 0;
    

  81. 81}

如果以前有过类似代码处理的朋友，应该看这段代码还是比较轻松的吧，如果有点生疏，可以一层一层展开了解。

其主要的功能是，通过宏替换和代码拼接符号，自动的生成通用的代码片段。这样做的好处是，不再需要我们在代码中定义一大堆setflag、clrflag、getflag等函数。

通过上面的代码当我们向TAGLIST宏中添加一个标识符，即可生成一系列相关的操作函数等。

这样一方面可以及简化代码，同时也能避免一些人工编码带来的错误。
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海滨消消 发表于 2022-8-29 15:31 | 显示全部楼层
为啥你发的代码底色要设置成黑色
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tpgf 发表于 2022-9-5 15:50 | 显示全部楼层
位域直接标识算是宏定义的变通吗
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qcliu 发表于 2022-9-5 16:10 | 显示全部楼层
咱们最常用的就是宏了
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drer 发表于 2022-9-5 16:20 | 显示全部楼层
感觉枚举和移位比较的慢
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coshi 发表于 2022-9-5 16:30 | 显示全部楼层
不推荐第二种方式 比较耗时
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kxsi 发表于 2022-9-5 16:35 | 显示全部楼层
我比较喜欢自己进行标识
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wiba 发表于 2022-9-5 16:44 | 显示全部楼层
感觉位域的省代码 而且还省时间
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littlelida 发表于 2022-9-8 21:22 | 显示全部楼层
优缺点怎么样？
这总结到是长见识了
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Bowclad 发表于 2022-9-9 18:43 | 显示全部楼层
第二种有点耗时
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Henryko 发表于 2022-9-14 21:48 | 显示全部楼层
第一种比较推荐
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Stahan 发表于 2022-9-16 20:32 | 显示全部楼层
自己进行标识感觉挺好的
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