如何寫出好的代碼(二) - 編程技巧
????????前幾回說到"怎么寫好代碼之編程規(guī)范"，其實應(yīng)該叫"怎么寫出好看的代碼"，這是極為關(guān)鍵的，一段工整的代碼肯定是能讓讀代碼的人產(chǎn)生想讀下去、想去了解這段代碼的欲望。就好比第一眼看到一個美女，一般都會令人產(chǎn)生想要和她交個朋友的想法吧。我相信應(yīng)該沒有誰會在只有第一印象的情況下，想去和一位邋遢的人交朋友吧。
????????不過編程規(guī)范也只是其一，一段好的代碼還需要看內(nèi)涵，代碼是否做到高效、簡潔、盡可能減小bug出現(xiàn)的可能性等等，這就是所謂的看內(nèi)在，就像看人一樣，光長得好看還不夠，還需要看性格、優(yōu)點、特長等。由于我主要是做嵌入式C開發(fā)，在嵌入式和C語言這方面有些許經(jīng)驗，那么就從這兩個方面來分享一些我的經(jīng)驗吧。
首先是C語言：
·盡可能避免使用全局變量
????????全局變量用起來很方便，但增大了程序模塊之間的耦合性，對于后續(xù)的程序維護和移植非常不方便。如果必須使用全局變量，最好使用static將其作用域限制在單個文件中，對外則提供接口進行獲取。
·if-else與switch-case的選擇
????????當程序中使用到多個if-else結(jié)構(gòu)時，若使用switch-case更簡潔，則盡可能地轉(zhuǎn)換為switch-case結(jié)構(gòu)，比如針對單個變量的不同值進行不同的操作。當然有些情況下使用switch-case較為復(fù)雜，反而if-else更方便，需要視情況而定。
·成對操作申請與釋放資源
????????當使用到資源申請時，可以先在結(jié)尾寫上釋放的操作再完成中間的內(nèi)容，比如內(nèi)存的申請，如果忘記釋放則會導(dǎo)致內(nèi)存泄露。
·反復(fù)檢查數(shù)組越界情況
????????C語言是不安全的，程序員稍微一不注意就容易出現(xiàn)內(nèi)存的非法訪問，典型的就是數(shù)組越界訪問，可能導(dǎo)致程序跑飛。
·善用面向?qū)ο蟮木幊趟枷?/strong>
????????C語言盡管是面向過程的編程語言，但稍加封裝一下即可具備簡單的面向?qū)ο蠊δ?。實現(xiàn)面向?qū)ο笞钪饕牟糠质墙Y(jié)構(gòu)體和函數(shù)指針，當一個文件使用到很多相關(guān)聯(lián)的變量時，盡可能使用結(jié)構(gòu)體進行封裝。在函數(shù)參數(shù)傳遞時使用結(jié)構(gòu)體指針傳遞，能減小函數(shù)形參的傳遞數(shù)量。
·項目較復(fù)雜時盡可能采用多線程
????????當一個項目比較復(fù)雜時，使用單線程方式可能會導(dǎo)致系統(tǒng)響應(yīng)緩慢。這時可以采用多線程編程，各個線程分配任務(wù)和優(yōu)先級，使用操作系統(tǒng)提供的線程通信和同步機制對各個線程進行合理地調(diào)度。
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其次是嵌入式編程：
????對于嵌入式編程，我將分享我個人的一些底層驅(qū)動代碼的寫法和一些基于RTOS的開發(fā)經(jīng)驗。
·按鍵驅(qū)動
為了程序的通用性，按鍵的驅(qū)動代碼一般分為3部分：
?????????????????????①芯片的IO輸入配置
?????????????????????②按鍵動作的處理判斷代碼(消抖、長短按判斷等)
???????????????????? ③按鍵的應(yīng)用代碼(按下后做什么)
其中：
①是與芯片相關(guān)，除非可以整合全部芯片的IO驅(qū)動代碼，否則基本上是需要改動的。?
②是按鍵處理通用的代碼，這部分是可以只寫一次的，因為與硬件完全無關(guān)。為了提高CPU的利用率，一般按鍵的響應(yīng)采用IO口的中斷，而消抖則采用定時器進行消抖。
③應(yīng)用代碼則是需要根據(jù)需求而定，根據(jù)面向?qū)ο蟮木幊趟枷?，這里可以選擇使用函數(shù)指針，對外提供一個函數(shù)接口用于注冊按鍵的應(yīng)用代碼。這樣一個通用的按鍵驅(qū)動就完成了，移植的時候僅需要移植底層的芯片IO驅(qū)動即可。
·總線式芯片驅(qū)動
????????對于一些I2C和SPI等使用總線進行通訊的設(shè)備，且總線下可以掛載多個設(shè)備。此時驅(qū)動通常分為3部分：
????????????????①芯片的總線驅(qū)動，如SPI驅(qū)動。
????????????????②設(shè)備器件的驅(qū)動。
????????????????③設(shè)備驅(qū)動提供給上層的接口。
其中：
①是與芯片相關(guān)，在更換芯片時需要移植的。通常單獨編寫一個模塊，即一個獨立的.c文件和.h文件，提供給設(shè)備器件總線數(shù)據(jù)讀寫等接口函數(shù)。
②則是設(shè)備器件的驅(qū)動，使用①提供的總線數(shù)據(jù)讀寫函數(shù)對器件進行操作，如果可以的話，使用上函數(shù)指針進行讀寫函數(shù)注冊是最佳的。同樣通常只需要寫一次即可，作為一個獨立的模塊，這樣移植時直接復(fù)制，不需要修改任何邏輯。
③則是提供器件功能的接口函數(shù)到應(yīng)用層，比如一個MPU6050姿態(tài)傳感器就是提供給應(yīng)用層獲取當前的角度、角速度的函數(shù)。
·使用信號量(semphore)或者進行任務(wù)同步
????????在使用RTOS進行開發(fā)時，任務(wù)之間的操作可以使用信號量進行同步，比如某一個任務(wù)需要等待有按鍵按下才需要執(zhí)行，此時可以使用信號量使該任務(wù)阻塞(進入休眠態(tài))，直到有按鍵按下后，在按鍵的應(yīng)用代碼中向該任務(wù)發(fā)送一個信號量來使該任務(wù)進入就緒態(tài)開始執(zhí)行。這樣可以極大的使任務(wù)切換頻率降低。
·使用互斥體(mutex)或信號量(semphore)對設(shè)備互斥訪問
????????當一個總線下掛載多個設(shè)備時，同一時刻只能允許一個設(shè)備訪問總線，這時可以使用互斥體或者信號量(值為1)對總線進行保護，在設(shè)備使用總線前先嘗試獲取互斥體或者信號量，如果獲取不到則表示當前總線被占用，任務(wù)阻塞(進入休眠態(tài))，直到使用總線的設(shè)備釋放信號量后，才會喚醒被阻塞的任務(wù)開始使用總線。
·任務(wù)間通信采用消息機制而非全局變量
????????任務(wù)間的通信盡管采用全局變量會更方便，但同時也帶來了隱患，因為全局變量多個任務(wù)都可以訪問，在沒有資源保護的情況下，容易造成競爭發(fā)生數(shù)據(jù)錯誤。采用消息機制則是在任務(wù)之間進行數(shù)據(jù)的發(fā)送，操作系統(tǒng)會自動同步，確保這個任務(wù)寫入完畢，另一個任務(wù)開始讀取，不會造成競爭的關(guān)系，而且采用消息機制，任務(wù)之間的耦合性也降低了。
·中斷服務(wù)程序快進快出
????????中斷服務(wù)程序的優(yōu)先級往往是最高的，如果占用太多時間會導(dǎo)致其他任務(wù)被阻塞無法及時得到執(zhí)行。因此中斷服務(wù)函數(shù)中只處理一些設(shè)置和清除標志位的操作就立刻退出。剩下的操作則是作為線程(任務(wù))與其他線程(任務(wù))一起參與系統(tǒng)的調(diào)度，這里同樣可以使用信號量做一個同步，當中斷退出時，發(fā)送一個信號量到處理中斷的任務(wù)，使任務(wù)轉(zhuǎn)入就緒態(tài)開始執(zhí)行。
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????????由于時間和篇幅的關(guān)系，暫時寫這么多吧?？偟膩碚f，一段好代碼就像一個絕世傾城的美女一般，首先看外表，其次看內(nèi)在，二者缺一不可。
