Question

在嵌入式C中很自然地有一些固定/通用算法，但不止一种可能的实现。这是由于多个产品演示，有时是选项，有时候只是产品路线图策略的一部分，例如可选RAM，不同的IP设置MCU，升级频率等。

在我的大多数项目中，我通过将核心内容，算法和逻辑架构与实现外部状态评估，时间保持，内存存储等的实际功能分离来解决这个问题。

当然，我使用C函数指针机制，并为这些指针使用一组有意义的名称。 E.G。

unsigned char (*ucEvalTemperature)(int *);

那个将温度存储在int中，返回是OK。

现在想象一下，对于产品的特定配置，我有一个

unsigned char ucReadI2C_TMP75(int *);

从TMP75器件读取I2C总线温度的函数

unsigned char ucReadCh2_ADC(unsigned char *);

读取ADC读取的二极管压降的函数，这是一种在非常宽的行程中评估温度的方法。

它具有相同的基本功能，但在不同的选项集产品上。

在某些配置中，我将ucEvalTemperature设置为ucReadI2C_TMP75，而在其他配置上我将拥有ucReadCh2_ADC。在这种温和的情况下，为避免出现问题，我应该将参数类型更改为int，因为指针总是大小相同，但函数签名不是，编译器会投诉。好的......那不是杀手。

对于可能需要具有不同参数集的函数，问题变得明显。签名永远不会是正确的，编译器将无法解析我的Fpointers。

所以，我有三种方式：

使用全局参数堆栈，所有函数都是unsigned char Func（void）;
对每个实现使用辅助函数，让我打开正确的赋值来调用/调用;
使用JMP / LCALL程序集调用（当然这很糟糕），可能会导致调用堆栈出现重大问题。

既不优雅，也不构成......你的方法/建议是什么？

Answer 1

我通常更喜欢拥有分层架构。通过“驱动程序”实现与硬件的通信。算法层调用函数（readTemp），它们由驱动程序实现。关键是需要定义一个接口，并且必须遵守所有驱动程序实现。

较高层应该对温度的读取方式一无所知（如果使用TMP75或ADC则无关紧要）。驱动程序体系结构的缺点是您通常无法在运行时切换驱动程序。对于大多数嵌入式项目，这不是问题。如果你想这样做，定义函数指针指向驱动程序公开的函数（遵循公共接口），而不是实现函数。

Answer 2

如果可以，请使用struct“interfaces”：

struct Device {
  int (*read_temp)(int*, Device*);
} *dev;

称之为：

dev->read_temp(&ret, dev);

如果您需要其他参数，请将它们打包到设备

中

struct COMDevice {
  struct Device d;
  int port_nr;
};

当你使用它时，只是沮丧。

然后，您将为您的设备创建功能：

int foo_read_temp(int* ret, struct Device*)
{
  *ret = 100;
  return 0;
}

int com_device_read_temp(int* ret, struct Device* dev)
{
  struct COMDevice* cdev = (struct COMDevice*)dev; /* could be made as a macro */
  ... communicate with device on com port cdev->port_nr ...
  *ret = ... what you got ...
  return error;
}

并创建如下设备：

Device* foo_device= { .read_temp = foo_read_temp };
COMDevice* com_device_1= { .d = { .read_temp = com_read_temp },
  .port_nr = 0x3e8
};
COMDevice* com_device_1= { .d = { .read_temp = com_read_temp },
  .port_nr = 0x3f8
};

您将把Device结构传递给需要读取温度的函数。

这个（或类似的东西）在Linux内核中使用，除了它们没有将函数指针放在结构体内，而是为它创建一个特殊的静态结构，并在Device结构中创建指向此结构的指针。这几乎就是像C ++这样面向对象的语言如何实现多态性。

如果将函数放在单独的编译单元中，包括引用它们的Device结构，您仍然可以节省空间并在链接时将它们遗漏。

如果您需要不同类型的参数或更少的参数，请忘记它。这意味着您无法为要更改的内容设计通用接口（在任何意义上），但如果没有通用接口，则无法实现可更改的实现。您可以使用编译时多态性（例如，typedefs＆amp;单独的编译单元用于不同的实现，其中一个将在您的二进制文件中链接），但它仍然必须至少与源代码兼容，即在同样的方式。

Answer 3

正确的方法是使用辅助函数。当然，unsigned char ucReadCh2_ADC(unsigned char *);看起来可能会将结果存储为值[0,255]。但谁说实际范围是[0,255]？即使它确实如此，这些值代表什么？

另一方面，如果你输入了unsigned long milliKelvin，那么typedef unsigned char (*EvalTemperature)(milliKelvin *out);会更加清晰。对于每一个功能，它都应该被清楚地包装 - 通常是一个微不足道的功能。

请注意，我从typedef中删除了“uc”前缀，因为该函数无论如何都没有返回unsigned char。它返回一个布尔值，OK-ness。（科尔伯特球迷可能想用漂浮物表示真实性;-)）

不使用JMP或LCALL调用任意函数的最佳策略

3 个答案: