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嵌入式C编程经验细谈

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发表于 2017-11-22 09:13:22 | 显示全部楼层 |阅读模式
一个的设备程序如果完美库化,它意味着:
1.所有工程师在移植或创建该设备驱动时,花费的代价超小。
2.随着使用者的增多,它饱经考验,不断趋于稳定,变为当之无愧的公共代码。
3.库对外的接口(函数名及其参数声明)是不变的,当所有常用设备都实现库化时,它带来另外一个好处,应用层的移植、创建、修改维护的时间耗费也会剧烈减少。应用层的跨平台无缝移植不是传说,当它所依赖的所有外围设备通通在不同平台库化的时候,应用层的实现,就像在写java代码一样。
4.库意味这公司核心代码的安全,库代码只掌握在核心工程师手里,应用层的程序即使丢失也是无碍。
5.新人对于这些基于库案子更快上手,一来有库帮助文档的说明,二来不必也无法关心底层细节,专注于应用开发。
6.提供给客户二次开发,你可以把硬件和外设驱动的库交给客户,让其二次开发。
7.通信协议的库化,将使通信系统类的产品更加安全,至少不会被离职的工程师破坏,比如RFID的扣款充值。
8. ......

怎么样,它使老板心动,工程师百味杂陈。

当然,有些工程师会想到,库可以使他脱离繁琐的底层驱动工作,进行更高层次的工作。

库的创建要想搞得好,有以下几个条件
1.提供给客户的只有.h档和.lib档。
2.所有.h档中没有define,编译条件对于.lib档来说只是一个笑话。
3.所有.h档中没有extern变量,如果有,这意味着系统只能创建一个这种设备。比如蜂鸣器驱动,如果extern变量,就意味着整个系统只允许一个蜂鸣器。
4.完善而详细的使用帮助文档。可参考keil的hlp文档格式。
5.简单的使用该.h档的demo程序让人参考。
6.“动态链接”库代码,简言之,没用到的接口函数代码不会被链接器搞到最终的二进制档中。
7.还有一点,尽量的平台无关性,它不依赖于任何寄存器或者其他和平台相关的东西。

要达到上述的目的,通常会使库有如下特点
1.结构体指针
2.大量的回调函数指针。
3.丰富的接口。
4.库源码的.c档将按接口函数拆分成更多的.c档,这为了实现链接时代码空间最小化。

库的缺点也是有的
1.它会使设备速度变慢一些,多了几层间接取址的消耗。但对于32位机,对于它带来的便利,还是可接受的。

2.它会使code空间消耗相对更大一些,但请相信我,对于一整个中大型系统而言,它会使代码量不升反降,因为大系统中有非常多的重复冗余代码。这方面我个人的经验,降的不是一般的多,简直到了一个难以置信的程度。

早期的8位机,51平台上其实不能很好地实现完美的库,至少是不能实现一个跨机型的底层设备驱动库。近年来随着32位机的兴起,库渐渐地受到越来越多工程师的青睐。这里面最本质的原因在于,51架构的栈是静态编译的,局部变量和传参的栈也是静态的,函数无法重入。而多数的32位机都是压栈传参的方式。当然,51速度慢也是重要的原因之一。

如果有熟悉面向对象语言或者linux驱动的朋友,你大概就明白一个好的库是什么样子的了。库就像是面向对象中的类,至于linux底层驱动的代码,那就是函数指针和结构体指针的世界。C的精华在指针,在里面得到完美的诠释。

当然,库的代价也是有的
1.它会使设备速度变慢一些,多了几层取地址的消耗。但对于32位机,对于它带来的便利,还是可接受的。

2.它会使code消耗便大一些,但请相信我,对于一个中大型系统而言,它会使代码不升反降,因为大系统中有非常多的重复冗余代码。
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