痛苦！數(shù)據(jù)流過大？數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換各種組包拆包？指針及數(shù)組你試過沒！
今天的是干貨，是真的干。作為一個從業(yè)4年，工齡6年的嵌入式開發(fā)程序員，在做通訊設(shè)備領(lǐng)域時最痛苦的事莫過于數(shù)據(jù)流過大問題，以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時各種組包拆包等問題，特別是在控制器內(nèi)存資源有限時。這種問題更加突出。
以太網(wǎng)數(shù)據(jù)收發(fā)時以太網(wǎng)的協(xié)議棧占用內(nèi)存約20Kbyte，單個SOCKET傳輸數(shù)據(jù)時最少預(yù)留了532byte字節(jié)的緩存空間，當取出網(wǎng)絡(luò)下傳的數(shù)據(jù)時，需要拆掉網(wǎng)絡(luò)傳輸頭并在末尾增加CRC，串口上行數(shù)據(jù)時，需要增加網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)頭以及去掉末尾CRC值，如果此時碰到慣用for循環(huán)copy數(shù)據(jù)或者使用memcpy函數(shù)進行數(shù)據(jù)組包的大佬，內(nèi)存空間基本就是捉襟見肘。
解決以上問題的辦法之一就是使用指針配合數(shù)組進行組包與拆包，如下圖；
預(yù)留包頭46字節(jié) | 數(shù)據(jù)部分536字節(jié) | 末尾預(yù)留10字節(jié) |
網(wǎng)絡(luò)端向串口發(fā)送：聲明數(shù)組時申明比實際數(shù)據(jù)所需空間更大的數(shù)組unsigned char Buff[592]，以及一個指針unsigned char *datapoint；將datapoint指向Buff[46]的位置，讀入數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)從指針datapoint指向的位置開始存入數(shù)組，同時使用另外的變量unsigned int length存儲當次讀入的數(shù)據(jù)的長度，進行數(shù)據(jù)拆包操作時（去包頭6字節(jié)），直接將指針datapoint指向Buff[52]的位置，隨后將計算所得CRC（2byte）值從Buff[46 + length]位置存入數(shù)組，并得出最終需要傳輸?shù)拈L度length+2，串口發(fā)送數(shù)據(jù)只需要輸入起始地址datapoint，長度length，將數(shù)據(jù)存入串口發(fā)送環(huán)形隊列即可完成發(fā)送。
代碼如下
unsigned char Buff[592];
unsigned char *datapoint；
unsigned int length;
datapoint = & Buff[46];//指針指向數(shù)組中間
net_dataread(datapoint,& length);//讀取數(shù)據(jù)，獲得數(shù)據(jù)長度
CRC(&Buff[46+length],datapoint,& length);//獲取校驗值并存入數(shù)組
Uart_send(datapoint,length+2);
串口向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送時，數(shù)據(jù)從環(huán)形隊列讀出，需要加上TCP modbus協(xié)議的包頭部分（6byte），去掉CRC校驗，同樣聲明數(shù)組以及指針、長度變量，將datapoint指向Buff[46]的位置，讀入數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)從指針datapoint指向的位置開始存入數(shù)組;將指針指向當前指向地址的前6個地址位置存入6字節(jié)，然后按照新的datapoint位置，長度length+4將數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)發(fā)出；
代碼如下
unsigned char Buff[592];
unsigned char *datapoint；
unsigned int length;
datapoint = & Buff[46];//指針指向數(shù)組中間
uart_read(datapoint,& length);//讀取數(shù)據(jù)，獲得數(shù)據(jù)長度
datapoint = datapoint-6;
memcpy(datapoint,包頭暫存數(shù)組首地址，6)；
Uart_send(datapoint,length+4);
以上實例簡單說明了利用指針組包的簡單應(yīng)用，但是在實際應(yīng)用中可能由于設(shè)備需要使用多種協(xié)議，組包方式不同，例如包頭之前加入注冊包等，數(shù)據(jù)實際讀取完成之后不是直接操作而是直接傳入子函數(shù)，進行組包與拆包，此時僅需要傳入datapoint與長度，進子函數(shù)，由于datapoint指向的數(shù)組前后均有預(yù)留空間，子函數(shù)內(nèi)依然可以使用指針，且在Buff[]數(shù)組的范圍內(nèi)，指針可以前后自由移動，在不需要進行大量數(shù)據(jù)拷貝的前提下完成數(shù)組的拆組包過程，同時也避免了反復(fù)拷貝數(shù)據(jù)對空間的浪費。
以上就是指針的簡單應(yīng)用之一，指針除了對數(shù)組，還可以對函數(shù)操作，結(jié)合結(jié)構(gòu)體，基本上可以在C語言中實現(xiàn)類似C++中類功能。
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