C语言的高级应用-前导置零法 (amobbs.com 阿莫电子技术论坛) -

正点原子 发表于 2021-11-12 15:48:11

C语言的高级应用-前导置零法

本帖最后由正点原子于 2022-1-7 17:36 编辑

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C语言的高级应用-前导置零法
 虽然C语言基础知识很简单，但是如果我们不学习C语言高级玩法，那么我们还是入门级的程序员，例如一个功能自己使用100行实现，到处if else语句等等，别人50行代码完成功能实现，代码格式还那么精简，对于企业来讲，精简的代码有利于维护以及查找bug简单，如果我们不优化自己的代码，那么后期维护性是非常吃力的。

一、本节课的目标

 本节课，我们使用计数前导零_CLZ(x)来制作一个管理事件代码，计数前导零有两种方法，一种计算高位最高优先级的事件，第二种计算最低优先级的事件。

二、前导置零方法

 计数前导零是对位列表的一种操作，它从最高有效位开始计算第一个位之前存在多少个零位，对于C语言的unsigned int 一般是32位的，例如0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000的32位，如果我们计算 unsigned int x=0x5fffffff使用_CLZ(x)计算前导零为1，如图所示：



 因为0x5fffffff转成二进制位0101 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111，而最高位的零的个数为1个，所以_CLZ(x)计算前导零为1，这个前导零一般在FreeRTOS操作系统的RTOS就绪链表查找最高优先级，数值越高，优先级越高，

 从上述图可知，我们可不可以从最低位查找0的个数，那么我们先分析问题：

 1，首先我们把低位和高位替换位置，例如0x5ffffff1转成0x1ffffff5。

 2，然后我们进行CLZ计数前导零,从上图可知，计算得出为3。

 实现源码：

 前面我们一讲讲解了两步奏，先低位替换成高位，然后使用CLZ计数前导零，如以下源码所示：

__asm int os_ffs(int value)

{

 CMP R0, #0x00 /* R0是否为0 */

 BEQ exit

 RBIT R0, R0 /* 低位和高位替换 */

 CLZ R0, R0 /* 计算前导零指令 */

exit

 BX LR /* R0为0返回 */

}
 第三行CMP R0, #0x00主要判断R0(value)是否为零，如果为零则运行exit以后的代码，然后调用RBIT R0, R0 /* 低位和高位替换 */，最后计算前导零指令。

三、应用场景

方法1：
 我们使用LVGL为例，如果我们制作一个图标的界面，我们不可能每个图标使用一个回调函数，这样造成代码量太大，无法做到精简，那么我们就让他们共用一个回调函数，那么我们怎么区分它们那个触发了事件了呢，这个是一个重点的问题，那么小编是这样写的，如以下源码所示：

 1，定义一个32位的obj_readly_list变量，如果数据结构学习不错的，也可以使用链表形式。

 2，当我们按下某一个图标时，那么我们触发某个事件，例如该图标人为设定事件1，那么obj_readly_list就等于0x00000002(对应以下代码的第一步)

 3，这个变量lv_bit = (31UL - ( unsigned char )__clz( ( obj_readly_list ) ) );(对应第二步)计算前导置零得出31-__clz(0x00000002) = 31 – 30 = 1,那么表示事件1被触发了，然后对obj_readly_list清零操作(对应第三步)。

 4，最后我们switch case语句进行判断事件1(lv_bit为1)对应的动作。

void lv_event_cb(lv_event_t *event)

{

 lv_event_code_t code = lv_event_get_code(event);

 lv_obj_t * obj = lv_event_get_target(event);

 if (code == LV_EVENT_CLICKED)

 {

 for (int i = 0;i < app_mun;i ++)

 {

 if (obj == lv_obj_app)

 {

 /* 第一步：obj就绪表位置1 */

 obj_readly_list |= 1 << i; 

 }

 }

 /* 第二步：计算前导指令 */ 

 lv_bit = (31UL -( unsigned char )

 __clz( ( obj_readly_list ) ) );

 /* 第三步：该位清零就绪表 */

 obj_readly_list &= ~(1 << lv_bit);

 /* 根据该位做相应的函数 */

 switch(lv_bit) 

 {

 case 0:

 /* 对象0处理的任务 */

 break;

 case 1:

 /* 对象1处理的任务 */

 break;

 case 2:

 /* 对象2处理的任务 */

 break;

 case 3:

 /* 对象3处理的任务 */

 break;

 case 4:

 /* 对象4处理的任务 */

 break;

 default:

 break;

 }

 }

}

方法2：
 我们主要调用前面我们讲解的os_ffs()进行计算，所以lv_bit也会得到某个事件触发的值。

void lv_event_cb(lv_event_t *event)

{

 lv_event_code_t code = lv_event_get_code(event);

 lv_obj_t * obj = lv_event_get_target(event);

 if (code == LV_EVENT_CLICKED)

 {

 for (int i = 0;i < app_mun;i ++)

 {

 if (obj == lv_obj_app)

 {

 /* 第一步：obj就绪表位置1 */

 obj_readly_list |= 1 << i; 

 }

 }

 /* 第二步：计算前导指令 */ 

 lv_bit = os_ffs( obj_readly_list );

 /* 第三步：该位清零就绪表 */

 obj_readly_list &= ~(1 << lv_bit);

 /* 根据该位做相应的函数 */

 switch(lv_bit) 

 {

 case 0:

 /* 对象0处理的任务 */

 break;

 case 1:

 /* 对象1处理的任务 */

 break;

 case 2:

 /* 对象2处理的任务 */

 break;

 case 3:

 /* 对象3处理的任务 */

 break;

 case 4:

 /* 对象4处理的任务 */

 break;

 default:

 break;

 }

 }

}
 经过上面的学习，相信大家对于两种前导置零的方法有一定的了解，本文详细介绍了前导置零到底是什么，如果是一个c语言初学者，那么就把最基本的知识好好理解，熟能生巧，笔者建议初学者学习C语言的基础知识同时，可以去学习数据结构c语言版第二版 (严蔚敏)。

zhongsandaoren 发表于 2021-11-12 16:27:53

我觉得还是简单粗暴些好，flash、主频足够的情况下，结构、语法简单反而容易找bug。

lyl1070 发表于 2021-11-12 16:45:06

看不懂什么玩意儿。

iamseer 发表于 2021-11-12 22:26:15

嵌入的汇编算哪门子c应用？不是arm指令集就不配用C了？

gonboy 发表于 2021-11-13 08:52:34

排版整理下，太乱了

rube 发表于 2021-11-13 10:51:27

case分支里不还是要回调函数

regie 发表于 2022-3-3 09:30:54

真应该多多学习，看完感觉明白一些

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