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[導(dǎo)讀]作為嵌入式工程師,寫一個效率高效,思路清晰的C語言程序是我們的終極目標(biāo),那么,怎么才能寫好這樣的程序呢?首先,我們要用C語言的思維方式來進(jìn)行程序的構(gòu)架構(gòu)建;其次,要有良好的C語言算法基礎(chǔ),以此來實(shí)現(xiàn)程序的邏輯構(gòu)架;最后,靈活運(yùn)用C語言的指針操作。

作為嵌入式工程師,寫一個效率高效,思路清晰的C語言程序是我們的終極目標(biāo),那么,怎么才能寫好這樣的程序呢?首先,我們要用C語言的思維方式來進(jìn)行程序的構(gòu)架構(gòu)建;其次,要有良好的C語言算法基礎(chǔ),以此來實(shí)現(xiàn)程序的邏輯構(gòu)架;最后,靈活運(yùn)用C語言的指針操作。

C語言作為一種實(shí)踐技術(shù)也是類似的?!白詈玫腃語言程序”并不是說編碼多么優(yōu)美、算法多么簡潔,而是它能夠用有限的代碼實(shí)現(xiàn)一個高效、實(shí)用的新功能。如果這個功能既有創(chuàng)新性,又被廣泛采納,那么就是最好的代碼。

雖然看起來以上的說法很抽象,給人如墜霧里的感覺,其實(shí)就是用C語言進(jìn)行遇到問題、分析問題和解決問題的過程。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C語言程序的時候,要針對遇到的問題進(jìn)行程序構(gòu)架構(gòu)建。

比如我們要處理“猴子選大王”的經(jīng)典問題:一群猴子,手拉手排成一個圓,從任意一只猴子開始從1開始報(bào)數(shù),當(dāng)遇到要排除的數(shù)(預(yù)先設(shè)定)時該猴子退出該圈,從下一只猴子開始繼續(xù)從1報(bào)數(shù),如此反復(fù),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語言的思維方式進(jìn)行程序構(gòu)架構(gòu)建

程序分為三大部分:

a、數(shù)據(jù)獲取,為了程序的運(yùn)行,上面的問題要獲得猴子的總數(shù),從那只猴子開始和剔除的個數(shù);

b、數(shù)據(jù)運(yùn)算,需要從一堆數(shù)據(jù)中剔除相應(yīng)的數(shù)據(jù),注意邏輯的正確;

c、提高程序的運(yùn)行速率,少用循環(huán)多用指針。

第二板斧,用C語言進(jìn)行邏輯實(shí)現(xiàn)

a、 數(shù)據(jù)獲取,通過printf和scanf進(jìn)行參數(shù)的獲取。

/* 讀入問題條件 */

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; }

同時注意異常時的處理,比如上面兩個if語句就是異常情況的判斷,每種異常情況對應(yīng)不同的返回值,這樣便于程序過程的調(diào)試和數(shù)據(jù)的合法性。

b、 /* 定義鏈表節(jié)點(diǎn)類型 */

typedef struct node

{

int data;

struct node *next;

}linklist;

構(gòu)建循環(huán)鏈表進(jìn)行“猴子”的圓圈建設(shè)。

/* 創(chuàng)建循環(huán)鏈表,頭節(jié)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;

}

通過該步驟后,head和p(present)都成了一個“猴子圈”的鏈表。在該鏈表的構(gòu)建過程中需要注意一下幾點(diǎn):內(nèi)存的開辟,此時遵守使用多少開辟多少的原則。

如果一下開辟過多,會引起內(nèi)存泄露的問題,但是,這個小程序是不會遇到這種問題了。其次是熟悉循環(huán)鏈表的構(gòu)建方法:鏈表的尾巴指向鏈表的頭。這個時候有心的話還會聯(lián)想到雙向鏈表的情況。

c、 /* 找到第 k 個節(jié)點(diǎn) */

p = head;

for (i = 1; i <= k; i++)

{

p = p->next;

}

找到從第幾個位置開始計(jì)數(shù)。此時,p指向開始的“猴子”。因?yàn)椴捎昧随湵矸椒ǎ@個過程只需要關(guān)注p指針的next指向即可。

a、 保存初始的“猴子”圓圈參數(shù)。

/* 保存節(jié)點(diǎn)總數(shù) */

total = n;

printf("nthe out num:");

q = head;

為什么要保留這個呢?首先要控制猴子數(shù)目,所以保留了全部的數(shù)目。其次用q(qurry)來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(shù)。

猴子查數(shù)是整個程序的關(guān)鍵,需要完成以下任務(wù):a、找到開始的“猴子”數(shù);b、刪除該“猴子”;c、將刪除掉的循環(huán)鏈表首尾連接起來。

/* 只剩一個節(jié)點(diǎn)時停止循環(huán) */

while (total != 1)

{

/* 報(bào)數(shù)過程,p指向要刪除的節(jié)點(diǎn) */

for (i = 1; i < m; i++)

{

p = p->next;

}

/* 打印要刪除的節(jié)點(diǎn)序號 */

printf("[%d] ", p->data);

/* q 指向 p 節(jié)點(diǎn)的前驅(qū) */

while (q->next != p)

{

q = q->next;

}

/* 刪除 p 節(jié)點(diǎn) */

q->next = p->next;

/* 保存被刪除節(jié)點(diǎn)指針 */

s = p;

/* p 指向被刪除節(jié)點(diǎn)的后繼 */

p = p->next;

/* 釋放被刪除的節(jié)點(diǎn) */

free(s);

/* 節(jié)點(diǎn)個數(shù)減一 */

total--;

}

/* 打印最后剩下的節(jié)點(diǎn)序號 */

printf("nnthe last num:[%d] nn", p->data);

free(p);

}

通過以上數(shù)據(jù)運(yùn)算,可以完成相應(yīng)鏈表元素的刪除,這或許就是C語言程序的魅力所在。

第三把斧,使用C語言的指針

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(shù)據(jù)操作需要的內(nèi)存,還可以提高程序的運(yùn)行速度,這在另一方面達(dá)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(xiàn)的不明顯,在大量數(shù)據(jù)和對操作速度要求比較敏感的情況下會很明顯,比如Linux內(nèi)核中,就會有很好的體現(xiàn)。

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