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分享几种管理C程序中标志位的方法

2022-07-28 05:08:00 【小何在线】

一、简介

在嵌入式开发中，难免会涉及到非常多的标志位处理，特别是玩单片机、裸机开发的朋友，比如跟一些模块配合联调会遇到各种信号是否到位、成功等等状态，而这些信号大多都是bool类型，1个bit即可进行标识。当然，如果仅仅是几个标志，直接拿个uint8_t的整形来进行标识也不会影响什么，但如果特别多的话似乎就比较废RAM了。为了更好的管理这些标志位等，有个如下几种方式供大家更好的管理这些标志位。

二、位域直接标识

采用位域是管理这些标志位比较直接且方便的方式，代码如下所示：

typedef union _tag_SystemFlag
{
    
    uint16_t all;
    struct 
    {
    
        uint16_t Run         :1;
        uint16_t Alarm       :1;
        uint16_t Online      :1;
        uint16_t TimerOver   :1;
        uint16_t Reserver    :12;
    }bit;

} uSystemFlag;

uSystemFlag  unSystemFlag;

int main(int argc, char *argv[]) {
    

    unSystemFlag.all = 0x00; //系统标志清除

    unSystemFlag.bit.Run       = 1; //置位
    unSystemFlag.bit.Alarm     = 1;
    unSystemFlag.bit.Online    = 1;
    unSystemFlag.bit.TimerOver = 1;

    unSystemFlag.bit.Run       = 0; //清零
    unSystemFlag.bit.Alarm     = 0;
    unSystemFlag.bit.Online    = 0;
    unSystemFlag.bit.TimerOver = 0;

    return 0;
}

这些标志位的操作无非就是置位、清零，以及读取三种方式。

但如代码中这样的操作方式在语句或语义表达上还是不够直观。

我经常谈到，代码可以不写注释，不过你的每个变量、函数名称等需要足够的直观，所以很多朋友习惯把这些标志封装起来。

三、枚举+移位

为了更好的表达一般会对标志位进行进一步的封装，如下代码所示：

typedef enum _tag_Flag {
    
cEmRun = 0,
cEmAlarm,
cEmOnline,
cEmTimerOver
}emSystemFlag;

uint16_t SystemFlag ;
//置位
void SetFlag(emSystemFlag flag)
{
    
    SystemFlag |=  ((uint16_t)0x01) << flag;
}
//清除
void ClrFlag(emSystemFlag flag)
{
    
    SystemFlag &=  ~(((uint16_t)0x01) << flag);
}
//获得状态
uint8_t  GetFlag(emSystemFlag flag)
{
    
    return (((SystemFlag & (((uint16_t)0x01) << flag)) != 0)? true:false);  
}

int main(int argc, char *argv[]) {
    

    SetFlag(cEmAlarm);

    if(GetFlag(cEmAlarm) == true)
    {
    
        printf("ClrFlag\r\n");
        ClrFlag(cEmAlarm);
    }
    else
    {
    
        printf("SetFlag\r\n");
        SetFlag(cEmAlarm);
    }
    return 0;
}

当然，封装成函数是相对比较耗时的，不过代码也会更加的易懂，如果确实容忍不了函数封装带来的时间消耗，把函数修改为宏代码片段或者内敛函数（前提是编译器支持）也是可行的。

四、宏列表

以前跟大家介绍过，用宏自动化的生成各种代码片段，以使得代码更加的紧凑。当然可读性会相对降低一点，但对于重复性代码就不需要太多考虑了。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

typedef unsigned char uint8_t;
typedef unsigned int uint16_t;
typedef signed char int8_t;
typedef int  int16_t;

#define true 1
#define false 0


//宏列表
#define TAG_LIST(tag) \ tag(Run)\ tag(Alarm)\ tag(Online)\ tag(TimerOver)


//枚举处理
#define DEFINE_TAG(_tag) _tag,
enum Flag {
    
None = 0,
TAG_LIST(DEFINE_TAG)
EmMAX
};
#undef DEFINE_TAG

//位定义变量
uint16_t SysFlag = 0x0000;


//通用方法定义
uint8_t GetFlags(uint16_t mask)
{
    
    return ((SysFlag & mask) != 0)? true:false;
}

void SetFlags(uint16_t mask)
{
    
     SysFlag |=  mask;
}

void ClrFlags(uint16_t mask)
{
    
     SysFlag &=  ~mask;
}


//自动生成三类函数定义
#define FLAG_Operater(flag) \ uint8_t get##flag() {
      \ return GetFlags(1 << flag);\ }\ void set##flag() {
      \ SetFlags(1 << flag);\ }\ void clr##flag() {
      \ ClrFlags(1 << flag);\ }

//反向函数关联
TAG_LIST(FLAG_Operater)

int main(int argc, char *argv[]) {
    

    setRun();
    setAlarm();

   if(getAlarm() == true)
    {
    
        printf("set \r\n");
    }
   else
    {
    
        printf("clr \r\n");
    }

    return 0;
}