要用C語言的思維方式來進行程序的構(gòu)架構(gòu)建
要有良好的C語言算法基礎(chǔ),以此來實現(xiàn)程序的邏輯構(gòu)架
靈活運用C語言的指針操作
雖然看起來以上的說法很抽象,給人如墜霧里的感覺,其實就是用C語言進行遇到問題、分析問題和解決問題的過程。
嵌入式工程師在編寫C語言程序的時候,要針對遇到的問題進行程序構(gòu)架構(gòu)建。
比如我們要處理“猴子選大王”的經(jīng)典問題:一群猴子,手拉手排成一個圓,從任意一只猴子開始從1開始報數(shù),當(dāng)遇到要排除的數(shù)(預(yù)先設(shè)定)時該猴子退出該圈,從下一只猴子開始繼續(xù)從1報數(shù),如此反復(fù),最終剩下的猴子便是猴子的大王。
用C語言的思維方式進行程序構(gòu)架構(gòu)建
程序分為三大部分:
a、數(shù)據(jù)獲取,為了程序的運行,上面的問題要獲得猴子的總數(shù),從那只猴子開始和剔除的個數(shù);
b、數(shù)據(jù)運算,需要從一堆數(shù)據(jù)中剔除相應(yīng)的數(shù)據(jù),注意邏輯的正確;
c、提高程序的運行速率,少用循環(huán)多用指針。
用C語言進行邏輯實現(xiàn)
a、 數(shù)據(jù)獲取,通過printf和scanf進行參數(shù)的獲取。
/* 讀入問題條件 */
printf("input total num:");
scanf("%d", &n);
printf("from which num begin:");
scanf("%d", &k);
if(k>n||k==0)
{
printf("please input the right begin num");
return 1;
}
printf("input the out num:");
scanf("%d", &m);
if(m>n||m==0)
{
printf("please input the right del num");
return 2;
}
同時注意異常時的處理,比如上面兩個if語句就是異常情況的判斷,每種異常情況對應(yīng)不同的返回值,這樣便于程序過程的調(diào)試和數(shù)據(jù)的合法性。
b、 /* 定義鏈表節(jié)點類型 */
typedef struct node
{
int data;
struct node *next;
}linklist;
構(gòu)建循環(huán)鏈表進行“猴子”的圓圈建設(shè)。
/* 創(chuàng)建循環(huán)鏈表,頭節(jié)點也存信息 */ head = (linklist*) malloc(sizeof(linklist)); p = head; p->data = 1; p->next = p; /* 初始化循環(huán)鏈表 */ for (i = 2; i <= n; i++) { s = (linklist*) malloc(sizeof(linklist)); s->data = i; s->next = p->next; p->next = s; p = p->next; }通過該步驟后,head和p(present)都成了一個“猴子圈”的鏈表。在該鏈表的構(gòu)建過程中需要注意以下幾點:內(nèi)存的開辟,此時遵守使用多少開辟多少的原則。 如果一下開辟過多,會引起內(nèi)存泄露的問題,但是,這個小程序是不會遇到這種問題了。其次是熟悉循環(huán)鏈表的構(gòu)建方法:鏈表的尾巴指向鏈表的頭。這個時候有心的話還會聯(lián)想到雙向鏈表的情況。
c、 /* 找到第 k 個節(jié)點 */
p=head;
for (i = 1; i <= k; i++)
{
p = p->next;
}
找到從第幾個位置開始計數(shù)。此時,p指向開始的“猴子”。因為采用了鏈表方法,這個過程只需要關(guān)注p指針的next指向即可。
a、 保存初始的“猴子”圓圈參數(shù)。
/* 保存節(jié)點總數(shù) */
total = n;
printf("
the out num:");
q = head;
為什么要保留這個呢?首先要控制猴子數(shù)目,所以保留了全部的數(shù)目。其次用q(qurry)來保留剔除猴子前面的鏈表,并連接剔除猴子后的鏈表。這樣,完成了循環(huán)鏈表的元素刪除。
b、 猴子查數(shù)。
猴子查數(shù)是整個程序的關(guān)鍵,需要完成以下任務(wù):a、找到開始的“猴子”數(shù);b、刪除該“猴子”;c、將刪除掉的循環(huán)鏈表首尾連接起來。
/* 只剩一個節(jié)點時停止循環(huán) */
while (total != 1)
{
/* 報數(shù)過程,p指向要刪除的節(jié)點 */
for (i = 1; i < m; i++)
{
p = p->next;
}
/* 打印要刪除的節(jié)點序號 */
printf("[%d] ", p->data);
/* q 指向 p 節(jié)點的前驅(qū) */
while (q->next != p)
{
q = q->next;
}
/* 刪除 p 節(jié)點 */
q->next = p->next;
/* 保存被刪除節(jié)點指針 */
s = p;
/* p 指向被刪除節(jié)點的后繼 */
p = p->next;
/* 釋放被刪除的節(jié)點 */
free(s);
/* 節(jié)點個數(shù)減一 */
total--;
}
/* 打印最后剩下的節(jié)點序號 */
printf("
the last num:[%d]
", p->data);
free(p);
}
通過以上數(shù)據(jù)運算,可以完成相應(yīng)鏈表元素的刪除,這或許就是C語言程序的魅力所在。
使用C語言的指針
比如本程序的鏈表指針的定義,p,s,q。
linklist *head, *p, *s, *q;
我們知道,指針操作不但可以減少數(shù)據(jù)操作需要的內(nèi)存,還可以提高程序的運行速度。指針的優(yōu)勢,或許在本程序中表現(xiàn)的不明顯,在大量數(shù)據(jù)和對操作速度要求比較敏感的情況下會很明顯,比如Linux內(nèi)核中,就會有很好的體現(xiàn)。
審核編輯:黃飛
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原文標(biāo)題:如何編寫高效清晰的嵌入式C程序
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