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[深入浅出Energia开发第二讲]如何自己编写Arduino支持的C++类库

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发表于 2012-9-11 23:13:32 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 水乐天 于 2012-9-13 11:56 编辑

[之前的教程回顾[深入浅出Energia开发第一讲]51程序的移植
首先送给大家TI官方的火箭板宣传视频



    我们在上一讲中实现了一个TN901红外温度传感器51程序到Arduino程序的转换,如果代码越来越多这样程序的可维护性会随之降低,也不适合团度开发。我们应该把常用的文件封装成C++库,这样在复用的时候就会方便很多。
    首先让我们来看下官方的C++类库是怎样的结构,以官方的LCD类库为例,如下图所示:
未命名.jpg
上面的文件大体是这样的结构:
文件名 文件类型 文件说明
keywords.txt keywords.txt Arduino库色标文件
LiquidCrystal.h .h C++头文件
LiquidCrystal.cpp .cpp C++程序文件


以下几种文件的作用如下:

.h 头文件:头文件作为一种包含功能函数、数据接口声明的载体文件,用于保存程序的声明(declaration),而定义文件用于保存程序的实现 (implementation)。

.cpp 文件:C++程序源文件主要的逻辑写在这里。

keywords.txt 文件:用来定义库在程序中显示关键字的颜色。

下面让我们来做个实际的例子将我们昨天写的程序改造成C++类库 可以点击这里 TH901.rar (992 Bytes, 下载次数: 260)

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幻生幻灭 + 10 此版真火啊!

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发表于 2012-9-12 07:00:25 | 显示全部楼层
呵呵,还没起床?
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发表于 2012-9-12 18:13:27 | 显示全部楼层
顶顶~,佩服,向老大学习编程!
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 楼主| 发表于 2012-9-12 19:50:05 | 显示全部楼层
更新TI官方火箭板视频
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发表于 2012-9-13 09:45:53 | 显示全部楼层
本帖最后由 zcbzjx 于 2012-9-13 09:50 编辑

既然这样我也加个基础文章吧。
C语言之详解#ifdef等宏
    这几个宏是为了进行条件编译。一般情况下,源程序中所有的行都参加编译。但是有时希望对其中一部分内容只在满足一定条件才进行编译,也就是对一部分内容指定编译的条件,这就是“条件编译”。有时,希望当满足某条件时对一组语句进行编译,而当条件不满足时则编译另一组语句。
    条件编译命令最常见的形式为:
    #ifdef 标识符
    程序段1
    #else
    程序段2
    #endif
     
    它的作用是:当标识符已经被定义过(一般是用#define命令定义),则对程序段1进行编译,否则编译程序段2。
    其中#else部分也可以没有,即:
    #ifdef
    程序段1
    #denif
     
    这里的“程序段”可以是语句组,也可以是命令行。这种条件编译可以提高C源程序的通用性。如果一个C源程序在不同计算机系统上系统上运行,而不同的计算机又有一定的差异。例如,我们有一个数据类型,在Windows平台中,应该使用long类型表示,而在其他平台应该使用float表示,这样往往需要对源程序作必要的修改,这就降低了程序的通用性。可以用以下的条件编译:
    #ifdef WINDOWS
    #define MYTYPE long
    #else
    #define MYTYPE float
    #endif
     
    如果在Windows上编译程序,则可以在程序的开始加上
    #define WINDOWS
     
    这样则编译下面的命令行:
    #define MYTYPE long
     
    如果在这组条件编译命令之前曾出现以下命令行:
    #define WINDOWS 0
     
    则预编译后程序中的MYTYPE都用float代替。这样,源程序可以不必作任何修改就可以用于不同类型的计算机系统。当然以上介绍的只是一种简单的情况,可以根据此思路设计出其它的条件编译。
    例如,在调试程序时,常常希望输出一些所需的信息,而在调试完成后不再输出这些信息。可以在源程序中插入以下的条件编译段:
    #ifdef DEBUG
    print ("device_open(%p)\n", file);
    #endif
     
    如果在它的前面有以下命令行:
    #define DEBUG
     
    则在程序运行时输出file指针的值,以便调试分析。调试完成后只需将这个define命令行删除即可。有人可能觉得不用条件编译也可达此目的,即在调试时加一批printf语句,调试后一一将printf语句删除去。的确,这是可以的。但是,当调试时加的printf语句比较多时,修改的工作量是很大的。用条件编译,则不必一一删改printf语句,只需删除前面的一条“#define DEBUG”命令即可,这时所有的用DEBUG作标识符的条件编译段都使其中的printf语句不起作用,即起统一控制的作用,如同一个“开关”一样。
    有时也采用下面的形式:
    #ifndef 标识符
    程序段1
    #else
    程序段2
    #endif
     
    只是第一行与第一种形式不同:将“ifdef”改为“ifndef”。它的作用是:若标识符未被定义则编译程序段1,否则编译程序段2。这种形式与第一种形式的作用相反。
    以上两种形式用法差不多,根据需要任选一种,视方便而定。
    还有一种形式,就是#if后面的是一个表达式,而不是一个简单的标识符:
    #if 表达式
    程序段1
    #else
    程序段2
    #endif
     
    它的作用是:当指定的表达式值为真(非零)时就编译程序段1,否则编译程序段2。可以事先给定一定条件,使程序在不同的条件下执行不同的功能。
    例如:输入一行字母字符,根据需要设置条件编译,使之能将字母全改为大写输出,或全改为小写字母输出。
    [pre lang="c" line="1"]#define LETTER 1
    main()
    {
    char str[20]="C Language",c;
    int i="0";
    while((c=str)!='\0'){
    i++;
    #if LETTER
    if(c>='a'&&c<='z') c="c-32";
    #else
    if(c>='A'&&c<='Z') c="c"+32;
    #endif
    printf("%c",c);
    }
    } [/code]
     
    运行结果为:C LANGUAGE
    现在先定义LETTER为1,这样在预处理条件编译命令时,由于LETTER为真(非零),则对第一个if语句进行编译,运行时使小写字母变大写。如果将程序第一行改为:
    #define LETTER 0
     
    则在预处理时,对第二个if语句进行编译处理,使大写字母变成小写字母(大写字母与相应的小写字母的ASCII代码差32)。此时运行情况为:
    c language
    有人会问:不用条件编译命令而直接用if语句也能达到要求,用条件编译命令有什么好处呢?的确,此问题完全可以不用条件编译处理,但那样做目标程序长(因为所有语句都编译),而采用条件编译,可以减少被编译的语句,从而减少目标的长度。当条件编译段比较多时,目标程序长度可以大大减少。


浅谈#ifdef在软件开发中的妙用

  笔者从事UNIX环境下某应用软件的开发与维护工作,用户分布于全国各地,各用户需要的基本功能都是一样的,但在某些功能上要随着需求变化,不断加以升级,要想实现全国各地用户的升级工作是很困难的,而我们则只是利用E-mail发送补丁程序给用户,这些补丁程序都是在一套软件的基础上不断地修改与扩充而编写的,并由不同的标志文件转入到不同的模块,虽然程序体积在不断扩大,但丝毫不影响老用户的功能,这主要是得益于C程序的#ifdef/#else/#endif的作用。


  我们主要使用以下几种方法,假设我们已在程序首部定义#ifdef DEBUG与#ifdef TEST:

  1.利用#ifdef/#endif将某程序功能模块包括进去,以向某用户提供该功能。

  在程序首部定义#ifdef HNLD:

  [pre lang="c" line="1"]#ifdef HNLD

  include"n166_hn.c"

  #endif[/code]

  如果不许向别的用户提供该功能,则在编译之前将首部的HNLD加一下划线即可。

  2.在每一个子程序前加上标记,以便追踪程序的运行。
  1. #ifdef DEBUG

  2.   printf(" Now is in hunan !");

  3.   #endif
复制代码
3.避开硬件的限制。有时一些具体应用环境的硬件不一样,但限于条件,本地缺乏这种设备,于是绕过硬件,直接写出预期结果。具体做法是:
  1. #ifndef TEST

  2.   i=dial();

  3.   //程序调试运行时绕过此语句

  4.   #else

  5.   i=0;

  6.   #endif
复制代码
调试通过后,再屏蔽TEST的定义并重新编译,即可发给用户使用了。

# ifdef  #ifndef 等用法(转)

  头件的中的#ifndef,这是一个很关键的东西。比如你有两个C文件,这两个C文件都include了同一个头文件。而编译时,这两个C文件要一同编译成一个可运行文件,于是问题来了,大量的声明冲突。

还是把头文件的内容都放在#ifndef和#endif中吧。不管你的头文件会不会被多个文件引用,你都要加上这个。一般格式是这样的:
  1. #ifndef <标识>
  2. #define <标识>

  3. ......
  4. ......

  5. #endif
复制代码
<标识>在理论上来说可以是自由命名的,但每个头文件的这个“标识”都应该是唯一的。标识的命名规则一般是头文件名全大写,前后加下划线,并把文件名中的“.”也变成下划线,如:stdio.h
  1. #ifndef _STDIO_H_
  2. #define _STDIO_H_

  3. ......

  4. #endif
复制代码
2.在#ifndef中定义变量出现的问题(一般不定义在#ifndef中)。
  1. #ifndef AAA
  2. #define AAA
  3. ...
  4. int i;
  5. ...
  6. #endif
复制代码
里面有一个变量定义
在vc中链接时就出现了i重复定义的错误,而在c中成功编译。

结论:

(1).当你第一个使用这个头的.cpp文件生成.obj的时候,int i 在里面定义了当另外一个使用这个的.cpp再次[单独]生成.obj的时候,int i 又被定义然后两个obj被另外一个.cpp也include 这个头的,连接在一起,就会出现重复定义.

(2).把源程序文件扩展名改成.c后,VC按照C语言的语法对源程序进行编译,而不是C++。在C语言中,若是遇到多个int i,则自动认为其中一个是定义,其他的是声明。

(3).C语言和C++语言连接结果不同,可能(猜测)时在进行编译的时候,C++语言将全局
变量默认为强符号,所以连接出错。C语言则依照是否初始化进行强弱的判断的。(参考)

解决方法:

(1).把源程序文件扩展名改成.c。

(2).推荐解决方案:
.h中只声明 extern int i;在.cpp中定义

<x.h>
#ifndef __X_H__
#define __X_H__
extern int i;
#endif //__X_H__
<x.c>
int i;

注意问题:

(1).变量一般不要定义在.h文件中。

点评

感谢指出我文章中的不足,C++ 很少写 对宏定义不是很熟悉:)感谢贴出这么详细的解释哈~  发表于 2012-9-13 11:50

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发表于 2012-10-10 12:25:39 | 显示全部楼层
支持下。。。
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发表于 2012-10-22 16:44:28 | 显示全部楼层
好好学习下!
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发表于 2012-11-20 12:47:18 | 显示全部楼层
mark  ,,,以后学习。。。
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发表于 2012-11-28 23:52:34 | 显示全部楼层
好帖子……回复下以后慢慢学习……
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发表于 2013-1-15 00:26:38 | 显示全部楼层
好.............
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发表于 2013-2-26 18:10:20 | 显示全部楼层
水平真高啊,到这地步得学多久!
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发表于 2013-3-8 10:50:29 | 显示全部楼层
{:soso_e104:}...从大哥这里可以学到很多东西...
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发表于 2014-4-21 12:39:26 | 显示全部楼层
有用。。。。
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发表于 2014-6-28 21:32:12 | 显示全部楼层
thank  you!
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发表于 2014-8-25 11:22:40 | 显示全部楼层
c++  慢慢学着
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