C语言的高级应用-前导置零法

正点原子 · 发表于 2021-11-12 15:48:11

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 */
}

复制代码

   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;
}
}
}

复制代码

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;
}
}
}

复制代码

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

C语言的高级应用-前导置零法

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