Чистая архитектура. Искусство разработки программного обеспечения

Не хотелось бы думать, что производитель оборудования цинично привязывает ваш продукт к своему компилятору, поэтому будем считать, что он искренне желает помочь. Но теперь вам решать — как использовать эту помощь, чтобы не навредить себе же в будущем. Вам придется ограничить круг файлов, которым будет известно о нестандартных расширениях языка C.

Взгляните на следующий заголовочный файл, созданный для семейства ACME процессоров цифровой обработки сигналов:

#ifndef _ACME_STD_TYPES

#define _ACME_STD_TYPES

#if defined(_ACME_X42)

    typedef unsigned int     Uint_32;

    typedef unsigned short   Uint_16;

    typedef unsigned char    Uint_8;

    typedef int              Int_32;

    typedef short            Int_16;

    typedef char             Int_8;

#elif defined(_ACME_A42)

    typedef unsigned long    Uint_32;

    typedef unsigned int     Uint_16;

    typedef unsigned char    Uint_8;

    typedef long             Int_32;

    typedef int              Int_16;

    typedef char             Int_8;

#else

    #error is not supported for this environment

#endif

#endif

Заголовочный файл acmetypes.h не следует использовать непосредственно, иначе ваш код окажется тесно связанным с процессорами ACME. Вы думаете, что если используете процессор ACME, то какой вред он может причинить? Все просто, вы не сможете скомпилировать свой код, не подключив этот заголовочный файл. А если подключить его и определить символ _ACME_X42 или _ACME_A42, целые числа будут иметь неправильный размер при тестировании за пределами целевой платформы. Какое-то время это может не вызывать никаких проблем, но однажды у вас может появиться желание перенести свое приложение на другой процессор, и тогда вы обнаружите, что задача сильно усложнилась из-за отказа от переносимости и ограничения на подключение файлов, знающих о процессорах ACME.

Вместо использования acmetypes.h следует попробовать пойти более стандартным путем и использовать stdint.h. Но как быть, если в состав целевого компилятора не входит файл stdint.h? Вы можете сами написать этот заголовочный файл. Файл stdint.h может использовать acmetypes.h, когда выполняется компиляция для целевой платформы:

#ifndef _STDINT_H_

#define _STDINT_H_

#include

typedef Uint_32 uint32_t;

typedef Uint_16 uint16_t;

typedef Uint_8 uint8_t;

typedef Int_32 int32_t;

typedef Int_16 int16_t;

typedef Int_8 int8_t;

#endif

Использование stdint.h во встраиваемом программном обеспечении и микропрограммах поможет вам сохранить код чистым и переносимым. Всякое программное обеспечение должно быть независимым от типа процессора, но этот совет годится не для всякой микропрограммы. В следующем фрагменте кода используются особые расширения языка C, позволяющие коду обращаться к периферийным устройствам в микроконтроллере. Продукт может быть оснащен этим микроконтроллером, поэтому вы можете использовать интегрированные в него периферийные устройства. Следующая функция выводит в последовательный порт строку с текстом "hi". (Этот пример основан на реальном коде.)

void say_hi()

{

  IE = 0b11000000;

  SBUF0 = (0x68);

  while(TI_0 == 0);

  TI_0 = 0;

  SBUF0 = (0x69);

  while(TI_0 == 0);

  TI_0 = 0;

  SBUF0 = (0x0a);

  while(TI_0 == 0);

  TI_0 = 0;

  SBUF0 = (0x0d);

  while(TI_0 == 0);

  TI_0 = 0;

  IE = 0b11010000;

}

Эта маленькая функция страдает множеством проблем. Первое, что бросается в глаза, — присутствие последовательности символов 0b11000000. Такая форма записи двоичных чисел очень удобна, но поддерживается ли она стандартным языком C? К сожалению, нет. Еще несколько проблем проистекают непосредственно из использования нестандартных расширений:

• IE: устанавливает биты разрешения прерываний.

• SBUF0: буфер вывода последовательного порта.

• TI_0: прерывание опустошения буфера передачи последовательного порта. Если операция чтения возвращает 1, это указывает, что буфер пуст.

Переменные с именами, состоящими из букв верхнего регистра, в действительности представляют механизмы доступа к встроенной периферии микроконтроллера. Если программе понадобится управлять прерываниями и выводить символы, вам придется использовать эту периферию. Да, это удобно, но это уже не язык C.