分享几种管理C程序中标志位的方法

只看该作者 · 2022-8-23 09:55

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 :

只看该作者 · 2022-8-23 09:58

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：

1typedef union _tag_SystemFlag

 2{

 3    uint16_t all;

 4    struct 

 5    {

 6        uint16_t Run         :1;

 7        uint16_t Alarm       :1;

 8        uint16_t Online      :1;

 9        uint16_t TimerOver   :1;

10        uint16_t Reserver    :12;

11    }bit;

12

13} uSystemFlag;

14

15uSystemFlag  unSystemFlag;

16

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

18

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

20

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

22    unSystemFlag.bit.Alarm     = 1;

23    unSystemFlag.bit.Online    = 1;

24    unSystemFlag.bit.TimerOver = 1;

25

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

27    unSystemFlag.bit.Alarm     = 0;

28    unSystemFlag.bit.Online    = 0;

29    unSystemFlag.bit.TimerOver = 0;

30

31    return 0;

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。

只看该作者 · 2022-8-23 10:21

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：

复制

1typedef enum _tag_Flag {

 2cEmRun = 0,

 3cEmAlarm,

 4cEmOnline,

 5cEmTimerOver

 6}emSystemFlag;

 7

 8uint16_t SystemFlag ;

 9//置位

10void SetFlag(emSystemFlag flag)

11{

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

13}

14//清除

15void ClrFlag(emSystemFlag flag)

16{

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

18}

19//获得状态

20uint8_t  GetFlag(emSystemFlag flag)

21{

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

23}

24

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

26

27    SetFlag(cEmAlarm);

28

29    if(GetFlag(cEmAlarm) == true)

30    {

31        printf("ClrFlag\r\n");

32        ClrFlag(cEmAlarm);

33    }

34    else

35    {

36        printf("SetFlag\r\n");

37        SetFlag(cEmAlarm);

38    }

39    return 0;

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。

只看该作者 · 2022-8-23 10:22

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。

复制

1#include <stdio.h>

 2#include <stdlib.h>

 3

 4typedef unsigned char uint8_t;

 5typedef unsigned int uint16_t;

 6typedef signed char int8_t;

 7typedef int  int16_t;

 8

 9#define true  1

10#define false 0

11

12

13//宏列表

14#define TAG_LIST(tag) \

15tag(Run)\

16tag(Alarm)\

17tag(Online)\

18tag(TimerOver)

19

20

21//枚举处理

22#define DEFINE_TAG(_tag) _tag,

23enum Flag {

24None = 0,

25TAG_LIST(DEFINE_TAG)

26EmMAX

27};

28#undef DEFINE_TAG

29

30//位定义变量

31uint16_t SysFlag = 0x0000;

32

33

34//通用方法定义

35uint8_t GetFlags(uint16_t mask)

36{

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

38}

39

40void SetFlags(uint16_t mask)

41{

42     SysFlag |=  mask;

43}

44

45void ClrFlags(uint16_t mask)

46{

47     SysFlag &=  ~mask;

48}

49

50

51//自动生成三类函数定义

52#define FLAG_Operater(flag) \

53uint8_t  get##flag()  {\

54return GetFlags(1 << flag);\

55}\

56void set##flag() {\

57SetFlags(1 << flag);\

58}\

59void clr##flag() {\

60ClrFlags(1 << flag);\

61}

62

63//反向函数关联

64TAG_LIST(FLAG_Operater)

65

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

67

68    setRun();

69    setAlarm();

70

71    if(getAlarm() == true)

72    {

73        printf("set \r\n");

74    }

75    else

76    {

77        printf("clr \r\n");

78    }

79

80    return 0;

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。