[小贴士]初始化任意对象的方法

Gorgon_Meducer

原理解析

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    在C和C++中，对象的实例都占用一定的存储空间，对于任意的对象，可以利用sizeof来获取其大小，并通过强制类型转换，实现对任意对象的初始化。

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进阶阅读

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    对于不同大小的对象，虽然可以统一采用UINT32型变量作为长度计数器来实现循环，但对于大部分应用场合来说，我们需要初始化的对象都是长度小于255的小对象。因此，我们可以考虑为不同大小的对象编写不同的对应函数：

/***********************************************************
*   函数说明：对象初始化函数（小）                         *
*   输入：    对象指针，对象大小                           *
*   输出：    对象指针                                     *
*   调用函数：无                                           *
***********************************************************/
void *Small_Object_Initial(void *pData,UINT8 chLength)
{
    if ((pData == NULL) || (chLength == 0))
    {
        return NULL;
    }
   
    {
        UINT8 chCounter = 0;
        for (chCounter = 0;chCounter < chLength;chCounter++)
        {
            ((BYTE *)pData)[chCounter] = 0;
        }
    }
   
    return pData;
}

/***********************************************************
*   函数说明：对象初始化函数（中）                         *
*   输入：    对象指针，对象大小                           *
*   输出：    对象指针                                     *
*   调用函数：无                                           *
***********************************************************/
void *Normal_Object_Initial(void *pData,UINT16 wLength)
{
    if ((pData == NULL) || (wLength == 0))
    {
        return NULL;
    }
   
    {
        UINT16 wCounter = 0;
        for (wCounter = 0;wCounter < wLength;wCounter++)
        {
            ((BYTE *)pData)[wCounter] = 0;
        }
    }
   
    return pData;
}

/***********************************************************
*   函数说明：对象初始化函数（中）                         *
*   输入：    对象指针，对象大小                           *
*   输出：    对象指针                                     *
*   调用函数：无                                           *
***********************************************************/
void *Large_Object_Initial(void *pData,UINT32 dwLength)
{
    if ((pData == NULL) || (dwLength == 0))
    {
        return NULL;
    }
   
    {
        UINT32 dwCounter = 0;
        for (dwCounter = 0;dwCounter < dwLength;dwCounter++)
        {
            ((BYTE *)pData)[dwCounter] = 0;
        }
    }
   
    return pData;
}

    如果我们编写一个统一的函数Object_Initial()，通过对输入对象的大小进行判断以后，选择性的调用不同的函数，就可以实现类似C++函数多态的调用效果。这里，有一个问题，调用函数需要消耗堆栈和额外的代码周期，这在嵌入式系统开发中是不划算的。
    如果我们使用了C++，很容易想到将Object_Initial()声明为inline函数；对于C来说，不妨尝试以下的宏来达到类似的效果：

# define MEMORY_INITIAL(__ADDR,__LEN)   \
                {\
                    if ((__LEN) < 0xFF)\
                    {\
                        Small_Object_Initial((__ADDR),(__LEN));\
                    }\
                    else if ((__LEN) < 0xFFFF)\
                    {\
                        Normal_Object_Initial((__ADDR),(__LEN));\
                    }\
                    else\
                    {\
                        Large_Object_Initial((__ADDR),(__LEN));\
                    }\
                }

# define OBJECT_INITIAL(__OBJECT)       MEMORY_INITIAL(&(__OBJECT),sizeof(__OBJECT))

Gorgon_Meducer

应用实例

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    假如，我们有一个结构体，这个结构体随着程序版本的发展，其长度和内容很容易发生变化。为了应对这种情况，我们通常将变化较少的部分放在结构体靠前的部分，对于扩展的内容，一律放在结构体的后面。对于这种结构体，使用上面的初始化方法就很方便了：

typedef struct DisplayDeviceInterface   DDI;

struct DisplayDeviceInterface
{
    DEVICE_ID_TYPE      DeviceID;                           //设备ID   BIT15用于区别设备是否为虚拟设备
    UINT32              dwDeviceAddress;                    //设备地址
    UINT32              dwDeviceSize;                       //设备允许的区域大小
   
    DDI_RESET           fnReset;
   
    DDI_WRITE           fnWriteByte;      
    DDI_READ            fnReadByte;
                     
    DDI_WRITE_STREAM    fnWriteStream;
    DDI_READ_STREAM     fnReadStream;   
   
    DDI_SET_ADDRESS     fnSetAddress;  
   
    DDI_CLS             fnCLS;         
};


代码片断：

DDI Example;

OBJECT_INITIAL(Example)

ATmega32

有必要这么麻烦吗？

直接用
memset(addr,0,size)

Gorgon_Meducer

我不是很喜欢用stdlib.h中的库函数。很多情况下，我犯了程序员的老_毛病，什么都喜欢自己写哈——说好听，就是好奇心过强。
谢谢你给我指出哈。

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附上ICCV7提供的库函数代码：
void *memset(void *p, int c, size_t n)
{
    unsigned char *cp = p;

    while (n--)
        *cp++ = c;
    return p;
}

忍不住多嘴评论一下：
1、单纯从代码习惯来说，没有对传入的指针进行有效性判断，应该加入以下内容：
    if (cp == NULL)
    {
        return NULL;
    }
2、使用标准的size_t类型，显然符合ANSI_C标准，不过呢，个人觉得，对于小于255以内的结构进行初始化时，可能就有点浪费了。
3、可以将内存块初始化为指定内容，果然很好很强大，值得学习！！！！！

Gorgon_Meducer

感谢 ATmega32 cortex-m3 ，特将代码改进如下：

# define MEMORY_INITIAL(__ADDR,__LEN,__SYMBLE)   \
                {\
                    if ((__LEN) < 0xFF)\
                    {\
                        Small_Object_Initial((__ADDR),(__LEN),(__SYMBLE));\
                    }\
                    else if ((__LEN) < 0xFFFF)\
                    {\
                        Normal_Object_Initial((__ADDR),(__LEN),(__SYMBLE));\
                    }\
                    else\
                    {\
                        Large_Object_Initial((__ADDR),(__LEN),(__SYMBLE));\
                    }\
                }

# define OBJECT_INITIAL(__OBJECT,__SYMBLE)       MEMORY_INITIAL(&(__OBJECT),sizeof(__OBJECT),(__SYMBLE))

/***********************************************************
*   函数说明：对象初始化函数（小）                         *
*   输入：    对象指针，对象大小                           *
*   输出：    对象指针                                     *
*   调用函数：无                                           *
***********************************************************/
void *Small_Object_Initial(void *pData,UINT8 chLength,UINT8 chSymble)
{
    BYTE *p = pData;
    if ((pData == NULL) || (chLength == 0))
    {
        return NULL;
    }
   
    while(chLength--)
    {
        *p++ = chSymble;
    }
   
    return pData;
}

/***********************************************************
*   函数说明：对象初始化函数（中）                         *
*   输入：    对象指针，对象大小                           *
*   输出：    对象指针                                     *
*   调用函数：无                                           *
***********************************************************/
void *Normal_Object_Initial(void *pData,UINT16 wLength,UINT8 chSymble)
{   
    BYTE *p = pData;
    if ((pData == NULL) || (wLength == 0))
    {
        return NULL;
    }
   
    while(wLength--)
    {
        *p++ = chSymble;
    }
   
    return pData;
}

/***********************************************************
*   函数说明：对象初始化函数（中）                         *
*   输入：    对象指针，对象大小                           *
*   输出：    对象指针                                     *
*   调用函数：无                                           *
***********************************************************/
void *Large_Object_Initial(void *pData,UINT32 dwLength,UINT8 chSymble)
{
    BYTE *p = pData;
    if ((pData == NULL) || (dwLength == 0))
    {
        return NULL;
    }
   
    while(dwLength--)
    {
        *p++ = chSymble;
    }
   
    return pData;
}

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使用方法改变为：

OBJECT_INITIAL(Example,NULL);

Gorgon_Meducer

以下蓝色文字由版主：Gorgon Meducer 于：2008-03-07,06:11:52 加入。

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<font color=black>请发贴人注意：本贴放在这分区不合适，即将移走
原来分区：[1000]AVR (原ourAVR.com) 技术论坛
即将移去的分区：[1038]傻孩子(Gorgon Meducer)专栏
移动执行时间：自本贴发表0小时后

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任何的疑问或咨询，请可随时联系站长。谢谢你的支持!</font>

ifree64

呵呵，我觉得为了节约函数堆栈中局部变量的一个？三个？字节：
size_t  变为  uint8_t  
把一段简短的代码变得那么复杂而且是用大量的flash空间换取的，有点不值得。

Gorgon_Meducer

对于你说的情况，可以用条件编译的方法选择性的编译用到的函数。这样就不浪费FLASH了。
最主要的好处是通过统一的宏调用即换取了代码的可移植性，又提高了代码执行效率，如果将以上的代码编译为.a文件，那么系统会自动根据代码中的需要连接对应的函数，这样就能实现FLASH空间的节省。

guaizima

请教:在8位的单片机的速度怎么样?一直感觉这东西好使但总觉得在单片机中使用的话,好象施展不开似的.

Gorgon_Meducer

我所有的代码都是首先在8位单片机上使用的。^_^放心吧。不过如果你在1M的系统时钟下使用，估计还是有点困扰的。

ifree64

# define MEMORY_INITIAL(__ADDR,__LEN,__SYMBLE)   \
                {\
                    if ((__LEN) < 0xFF)\
                    {\
                        Small_Object_Initial((__ADDR),(__LEN),(__SYMBLE));\
                    }\
                    else if ((__LEN) < 0xFFFF)\
                    {\
                        Normal_Object_Initial((__ADDR),(__LEN),(__SYMBLE));\
                    }\
                    else\
                    {\
                        Large_Object_Initial((__ADDR),(__LEN),(__SYMBLE));\
                    }\
                }

我还是有点不同意见。你的这个宏展开后是if、else if、else等语句，不是#if等的条件编译。这样实际上三个函数调用都会在代码中出现。__LEN应该是个变量，编译器不会聪明到实现知道你这个__LEN是否小于255，所以不会优化掉后面两个函数调用。这样一来本来只需调用一个函数的代码，实际上“调用”了三个函数。

你说的“那么系统会自动根据代码中的需要连接对应的函数，这样就能实现FLASH空间的节省。”就不行了。除非编译时间就决定了__LEN的大小，但我想这需要#if #elif这样的条件编译来实现。

我说得对吗？

Gorgon_Meducer

恩，是的，你观察的很细致。的确存在这个问题。我正在想办法解决。
推荐你去读一下《Object-Oriented Programming With ANSI-C》我觉得你已经是时候给自己一个大的提升了。

ifree64

期待你的新的方法。
谢谢你推荐的书，这本书我的硬盘上有，我会会好好读一下，就是英文版读得很累，不知道有没有中文版的。

Gorgon_Meducer

中文版我们正在翻译，6月份推出。

yycool

期待6月的新书！！！！