Встраиваемые системы. Проектирование приложений на микроконтроллерах семейства 68HC12/HCS12 с применением языка С - Стивен Барретт

 float mileage; /*показания счетчика: от 0 до 500,000+ */

 struct car *next; /*указатель на следующий автомобиль в списке*/

};

/*typedef обеспечивает компилятор an alternate???*/

typedef struct car ELEMENT; /*для типа переменной */

typedef ELEMENT *car_temp_ptr; /*определяет указатель на автомобиль*/

Как можно видеть, все поля записи описывают различные параметры данного автомобиля. Мы привели сокращенный список параметров. Структура может содержать столько полей, сколько необходимо. Мы выбрали для каждого поля тот тип данных, который наиболее подходит для описания каждого параметра автомобиля.

Структуры создаются с использованием динамических методов распределения памяти. Как мы уже упоминали, команда malloc() — предоставляет методику динамического распределения памяти, определяя соответствующий объем памяти для структуры данных. Например, чтобы создать новую запись для автомобиля, можно использовать следующий код:

сar_temp_ptr new_car_entry;

new_car_entry = (car_temp_ptr)malloc(sizeof(ELEMENT));

В главе 3, мы описали, как обращаться к различным полям внутри записи. В этом примере, мы инициализируем недавно созданную автомобильную запись с информацией о конкретном автомобиле. Обратите внимание, что мы использовали оператор –>, чтобы обратиться к специфическому полю внутри структуры.

/* инициализация новых полей для структуры car */

new_car_entry–>year = 1981; /* год производства */

strcpy(new_car_entry–>make, "Chevy"); /*BWM, Hummer, Saturn */

strcpy(new_car_entry–>model, "Camaro"); /*купе, обратимый, SUV, пикап */

strcpy(new_car_entry–>VIN, " 12Z3 67"); /* комбинация цифр, букв*/

new_car_entry–>mileage = 37456; /*показания спидометра: от 0 до 500,000+ */

new_car_entry–>next = NULL; /* определяет указатель на автомобиль */

Чтобы распечатать различные поля записи, мы могли бы использовать следующий код:

printf("nyear: %4d ", new_car_entry–>year); / *year mfg */

printf("nmake: %s ", new_car_entry–>make); /*car делает */

printf("nmodel: %s ", new_car_entry–>model); /*model*/

printf("nVIN: является ", new_car_entry–>VIN); /*VIN */

printf("nMileage: %6.of ", new_car_entry –> mileage); /*odometer reading*/

Поместим все эти части вместе с примером. Мы убедительно просим вас компилировать и выполнить этот код.

#include <stdio.h> /*стандартные входные/выходные функции*/

#include <stdlib.h> /*библиотека и распределение памяти */

void main(void) {

 /*определение структуры */

 struct car;

 int year; /*год выпуска */

 char make[10]; /*BWM, Hummer, Saturn*/

 char model[12]; /*купе, обратимый, SUV, пикап */

 char VIN[10]; /*комбинация цифр и букв*/

 float mileage; /*показания одометра: от 0 до 500 000+ */

 struct car *next; /*указатель на следующий автомобиль в списке */

 typedef struct car ELEMENT;

 typedef ELEMENT *car_temp_ptr;

 car_temp_ptr new_car_entry; /*ввод записи для автомобиля*/

 new_car_entry = (car_temp_ptr)malloc(sizeof(ELEMENT));

 /*инициализация новых полей для автомобиля */

 new_car_entry->year = 1981; /*год изготовления*/

 strcpy(new_car_entry–>make, "Chevy"); /*BWM, Hummer, Saturn */

 strcpy(new_car_entry–>model,"Camaro");

 /* купе, обратимый, SUV, пикап */

 strcpy(new_car_entry–>VIN, "12Z3 67");

 /* комбинация цифр и букв */

 new_car_entry–>mileage - 37456;/*показания одометра: 0 to 500,000+*/

 new_car_entry–>next - NULL; /*указатель на следующий автомобиль в списке*/

 printf("nyear: %4d", new_car_entry–>year); /*год выпуска */

 printf("nmake: %s", new_car_entry–>make) ; /*производитель */

 printf("nmodel: %s", new_car_entry–>model); /*модель */

 printf("nVIN: %s ", new_car_entry –>VIN); /*номер */

 printf("nMileage: %6. Из ", new_car_entry->mileage); /*показания одометра*/

}

Когда эта программа будет откомпилирована и выполнена, на экране вашего ПК появится следующее сообщение:

year: 1981

make: Chevy

model: Camaro

VIN: 12Z367

Mileage: 37456

Пока, наверное, использование динамического распределения памяти не кажется вам очень мощным инструментом. В следующем разделе вы сможете оценить силу динамического распределения памяти, когда мы скомпонуем записи и создадим список, что позволит нам осуществлять изменения в процессе выполнения программы. То есть мы сможем добавлять новые элементы в список, переносить элементы из одного списка в другой, удалять элементы из списка, и т.д. Но не будем здесь углубляться в лес деталей, чтобы сразу в нем не заблудиться. Лучше сосредоточим свое внимание на дороге через этот лес. Не будем забывать, что мы изучаем здесь основные структуры данных, чтобы узнать, как они могут использоваться в построении и реализации операционной системы в режиме реального времени.

Список с указателями. Список с указателями является мощной структурой данных, которая может быть создана, вставлена в программу или удалена из нее динамически в процессе выполнения программы. Список связей состоит из узлов, содержащих две части: часть данных и часть поля связи. Часть данных хранится информация об узле (или пункте) списка. Например, если мы должны были создать список автомобилей, готовых к продаже, частью данных для узла будет структура (или запись) car, которую мы разработали в предыдущем разделе. Полем связи был бы указатель (адрес памяти) следующую запись в списке. Начало списка названо головой (head). Конец списка называется хвостом (tail) и обозначается символом нуля (?) в поле связи. Это построение списка иллюстрируется на рис. 8.5. Здесь приведено объявление различных списков, позволяющих автомобильным дилерам проследить за состоянием парка автомобилей.

car_temp_ptr head_ptr; /*начало списка состояния автомобилей */

car_temp_ptr in_stock_list; / *автомобили в наличии */

car_temp_ptr repair_list; /*автомобили в ремонтных мастерских - не предназначены для продажи */

car_temp_ptr paint_shop_list; /*автомобили в мастерских покраски - не предназначены для продажи */

car_temp_ptr sold_list; /*проданные автомобили - не предназначены для продажи */

Мир автомобильных продаж очень динамичен. Автомобильные дилеры постоянно продают автомобили, занимаются их обменом, размещают автомобили в мастерских для ремонта, или даже производят перекрашивание автомобилей. Если нам необходимо создать список для каждого из этих действий, мы будем постоянно добавлять и удалять элементы в каждом из списков. Эти действия иллюстрируются на рис. 8.5в и 8.5г.

Рис. 8.5. Операции со списком a) список состоит из узла с данными и указателя, мента в список, г) удаление элемента

Чтобы вставить новый автомобиль в список, мы были бы должны найти соответствующее место для автомобиля в существующем списке. Например, если мы размещаем автомобили в алфавитном порядок, мы должны просматривать список, пока мы не найдем, соответствующее место чтобы вставить автомобиль в список, как показано на рис. 8.6. Как только соответствующая точка ввода найдена, указатель предшествующего узла должен быть изменен, чтобы указать на новый автомобиль, и указатель нового автомобиля должен быть изменен, чтобы указать на следующий автомобиль в списке.

Рис. 8.6. Список с указателями для текущего учета автомобилей

Когда автомобиль продан, он больше не доступен для продажи. Он должно быть затем быть удален из списка «для продажи». Для этого связь предшествующего автомобиля должна теперь указывать на последующий автомобиль. Автомобиль, который был продан, будет теперь действительно исключен из списка «для продажи» и может быть добавлен в список «проданные». Если бы у нас не было списка «проданные», мы могли бы освободить динамическую память, выделенную для этого автомобиля. Это осуществляется с помощью команды free(argument).

Если вы ищите в списке определенный автомобиль, вы должны будете следовать по цепочке указателей, пока желательный автомобиль не будет найден. Мы выполнили бы поиск, исследуя содержание определенных полей каждой записи в списке с указателями.

Рис. 8.7. Общие функции, связанные со списками с указателями

На рис. 8.7 показаны общие функции, связанные со списком с указателями. Код для каждой из этих функций приведен ниже:

/*********************************************************************

/*имя файла: linklist.с                                             */

/*********************************************************************

/*включенные файлы*/

*include <stdio.h> /*стандартная библиотека ввода - вывода */

*include <stdlib.h> /*стандартная библиотека динамического */

                    /*распределения*/

/*global variables - глобальные переменные. Объявление этих переменных */