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作為嵌入式工程師，寫(xiě)一個(gè)效率高效，思路清晰的C語(yǔ)言程序是我們的終極目標，那么，怎么才能寫(xiě)好這樣的程序呢?首先，我們要用C語(yǔ)言的思維方式來(lái)進(jìn)行程序的構架構建;其次，要有良好的C語(yǔ)言算法基礎，以此來(lái)實(shí)現程序的邏輯構架;最后，靈活運用C語(yǔ)言的指針操作。 雖然看起來(lái)以上的說(shuō)法很抽象，給人如墜霧里的感覺(jué)，其實(shí)就是用C語(yǔ)言進(jìn)行遇到問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的過(guò)程。那么，下文將給你介紹如何耍這“三板斧”。 嵌入式工程師在編寫(xiě)C語(yǔ)言程序的時(shí)候，要針對遇到的問(wèn)題進(jìn)行程序構架構建。 比如我們要處理“猴子選大王”的經(jīng)典問(wèn)題：一群猴子，手拉手排成一個(gè)圓，從任意一只猴子開(kāi)始從1開(kāi)始報數，當遇到要排除的數(預先設定)時(shí)該猴子退出該圈，從下一只猴子開(kāi)始繼續從1報數，如此反復，最終剩下的猴子便是猴子的大王。那么，這“三板斧”該如何使用呢? 第一板斧，用C語(yǔ)言的思維方式進(jìn)行程序構架構建 程序分為三大部分： a、數據獲取，為了程序的運行，上面的問(wèn)題要獲得猴子的總數，從那只猴子開(kāi)始和剔除的個(gè)數； b、數據運算，需要從一堆數據中剔除相應的數據，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。 第二板斧，用C語(yǔ)言進(jìn)行邏輯實(shí)現 a、 數據獲取，通過(guò)printf和scanf進(jìn)行參數的獲取。 /* 讀入問(wèn)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(shí)注意異常時(shí)的處理，比如上面兩個(gè)if語(yǔ)句就是異常情況的判斷，每種異常情況對應不同的返回值，這樣便于程序過(guò)程的調試和數據的合法性。 b、 /* 定義鏈表節點(diǎn)類(lèi)型 */ typedef struct node { int data; struct node *next; }linklist; 構建循環(huán)鏈表進(jìn)行“猴子”的圓圈建設。 /* 創(chuàng )建循環(huán)鏈表，頭節點(diǎn)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(guò)該步驟后，head和p(present)都成了一個(gè)“猴子圈”的鏈表。在該鏈表的構建過(guò)程中需要注意一下幾點(diǎn)：內存的開(kāi)辟，此時(shí)遵守使用多少開(kāi)辟多少的原則。 如果一下開(kāi)辟過(guò)多，會(huì )引起內存泄露的問(wèn)題，但是，這個(gè)小程序是不會(huì )遇到這種問(wèn)題了。其次是熟悉循環(huán)鏈表的構建方法：鏈表的尾巴指向鏈表的頭。這個(gè)時(shí)候有心的話(huà)還會(huì )聯(lián)想到雙向鏈表的情況。 c、 /* 找到第 k 個(gè)節點(diǎn) */ p = head; for (i = 1; i <= k; i++) { p = p->next; } 找到從第幾個(gè)位置開(kāi)始計數。此時(shí)，p指向開(kāi)始的“猴子”。因為采用了鏈表方法，這個(gè)過(guò)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。 /* 保存節點(diǎn)總數 */ total = n; printf("\nthe out num:"); q = head; 為什么要保留這個(gè)呢?首先要控制猴子數目，所以保留了全部的數目。其次用q(qurry)來(lái)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。 猴子查數是整個(gè)程序的關(guān)鍵，需要完成以下任務(wù)：a、找到開(kāi)始的“猴子”數;b、刪除該“猴子”;c、將刪除掉的循環(huán)鏈表首尾連接起來(lái)。 /* 只剩一個(gè)節點(diǎn)時(shí)停止循環(huán) */ while (total != 1) { /* 報數過(guò)程，p指向要刪除的節點(diǎn) */ for (i = 1; i < m; i++) { p = p->next; } /* 打印要刪除的節點(diǎn)序號 */ printf("[%d] ", p->data); /* q 指向 p 節點(diǎn)的前驅 */ while (q->next != p) { q = q->next; } /* 刪除 p 節點(diǎn) */ q->next = p->next; /* 保存被刪除節點(diǎn)指針 */ s = p; /* p 指向被刪除節點(diǎn)的后繼 */ p = p->next; /* 釋放被刪除的節點(diǎn) */ free(s); /* 節點(diǎn)個(gè)數減一 */ total--; } /* 打印最后剩下的節點(diǎn)序號 */ printf("\n\nthe last num:[%d] \n\n", p->data); free(p); } 通過(guò)以上數據運算，可以完成相應鏈表元素的刪除，這或許就是C語(yǔ)言程序的魅力所在。 第三把斧，使用C語(yǔ)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據操作需要的內存，還可以提高程序的運行速度，這在另一方面達到了我們的“第三把斧”的目的。 指針的優(yōu)勢，或許在本程序中表現的不明顯，在大量數據和對操作速度要求比較敏感的情況下會(huì )很明顯，比如Linux內核中，就會(huì )有很好的體現。 總之，對于嵌入式工程師，不但能設計出好的硬件電路，如果也能寫(xiě)出好的軟件程序就會(huì )讓我們的生活更加美好。工程師們，耍起這“C語(yǔ)言的三把斧”! 嵌入式技術(shù)學(xué)習，聯(lián)系宋老師企鵝號：3524-6590-88 Tel/WX：173--1795--1908 以下課程可免費試聽(tīng)C語(yǔ)言、電子、PCB、STM32、Linux、FPGA、JAVA、安卓等。 想學(xué)習的你和我聯(lián)系預約就可以免費聽(tīng)課了。 |
