优化嵌入式系统命令解析：回调函数的巧妙应用

原创玩转单片机与嵌入式 2023-11-14 07:02

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在嵌入式系统开发中，命令解析是一个关键的环节，它负责解析用户或其他系统发送的命令，并执行相应的操作。传统的命令解析方法通常采用switch case语句，这种方式虽然经典，但在功能扩展和代码维护上存在一些不足。下面小编为大家推荐一种更为灵活和模块化的命令解析方法，即通过回调函数实现功能码的动态绑定，提高系统的可维护性和可扩展性。

传统方法的缺陷

在传统的命令解析中，如下图所示的协议内容：

为了解析协议中的命令码，我们经常看到类似于下面的switch case语句：

void poll_task(rt_uint8_t cmd, rt_uint8_t *msg, uint8_t len){    switch (cmd){    case cmd1:        func1();        break;    case cmd2:        func2();        break;    case cmd3:        func3();        break;    case cmd4:        func4();        break;    default:        default_func();        break;      }}

这样的写法存在一个明显的问题，即在增加新的功能码时需要修改poll_task函数，不够灵活。而且，若要统计功能码的个数，只能手动数，不够智能。

创新的回调函数应用

为了解决传统方法的问题，我们可以使用回调函数和功能码绑定的方式，使代码更为模块化和清晰。具体实现如下：

typedef struct{    rt_uint8_t CMD;    rt_uint8_t (*callback_func)(rt_uint8_t cmd, rt_uint8_t *msg, uint8_t len);} _FUNCCALLBACK;
_FUNCCALLBACK callback_list[] ={    {cmd1, func_callback1},    {cmd2, func_callback2},    {cmd3, func_callback3},    {cmd4, func_callback4},    // 添加新的功能码和回调函数只需在这里新增};
void poll_task(rt_uint8_t cmd, rt_uint8_t *msg, uint8_t len){    int cmd_indexmax = sizeof(callback_list) / sizeof(_FUNCCALLBACK);    int cmd_index = 0;
    for (cmd_index = 0; cmd_index < cmd_indexmax; cmd_index++)    {        if (callback_list[cmd_index].CMD == cmd)        {            if(callback_list[cmd_index].callback_func)            {                // 处理逻辑                callback_list[cmd_index].callback_func(cmd, msg, len);            }        }    }}

这种方式的优点在于提供了一个模板，新增功能码只需在结构体中添加命令和对应的回调函数，而不需要修改主运行逻辑，大大降低了代码的可维护性。

进一步优化

为了进一步优化系统的命令解析，我们可以考虑将命令解析放入队列，并结合回调函数的方式进行解析。这样的设计使得命令解析模块更加通用，即使在更换单片机型号时，也能快速移植并保持代码的稳定运行。

// 将命令解析放入队列的伪代码void command_queue_handler(void){    // 从队列中获取命令    rt_uint8_t cmd = get_command_from_queue();    rt_uint8_t msg[MAX_MESSAGE_SIZE];    rt_uint8_t len = get_message_length();
    // 调用命令解析函数    poll_task(cmd, msg, len);}