C中的跳转表数组

Question

我正在尝试优化对我制作的一些跳转表的访问，它们如下：

int (*const usart_ctrl_table[USART_READ_WRITE_CLEAR])() =
{zg_usartCtrlRead, zg_usartCtrlWrite, zg_usartCtrlClr};

int (*const usart_frame_table[USART_READ_WRITE_CLEAR])() =
{zg_usartFrameRead, zg_usartFrameWrite, zg_usartFrameClr};

int (*const usart_trig_ctrl_table[USART_READ_WRITE_CLEAR])() =
{zg_usartTrigctrlRead, zg_usartTrigctrlWrite, zg_usartTrigctrlClr};

如您所见，这些函数用于在硬件级别访问 usart 外围设备，并按读/写/清除的顺序排列在表中。

我想要做的是有另一个跳转表的跳转表，这样我可以在启动时初始化所有 usart 的寄存器，或者如果需要，稍后只需更改单个寄存器。

即

<datatype> (*usart_peripheral_table[<number of jump tables>])() = 
{usart_ctrl_table, usart_frame_table, usart_trig_ctrl_table};

这样我可以将该表暴露给我的中间件层，这将有助于在更改 HAL 时保持标准，并且我可以使用定义来索引该表，即

fn_ptr = usart_peripheral_table[CTRL_TABLE]
fn_ptr[WRITE](bitmask);
fn_ptr[READ](buffer);

正如您可能已经猜到的那样，我正在努力弄清楚如何构建这张表。我认为这是两件事之一：

1. 另一个简单的指针数组，因为即使是跳转表本身也只是一个指针数组。因此我的初始化将是：

   const int* (*usart_peripheral_table[<number of jump tables])() = 
   {usart_ctrl_table, usart_frame_table, usart_trig_ctrl_table};
   

但是这似乎不起作用。然后我想：

1. 指向指针的指针数组。于是我尝试了各种连击：

    const int**(*usart_perip...
   
   
    const int**(usart_perip...
   
   
   const int** (*usart_peripheral_table[<number of jump tables])() = 
   {&usart_ctrl_table, &usart_frame_table[0], usart_trig_ctrl_table};
   

似乎没有任何效果。在将该变量分配给指针到指针数组之前，是否需要将较低跳转表的地址存储在另一个指针中？即

    int* fn_ptr = usart_ctrl_table;


    <dataytype>(*const usart_periph[<number>])() = {fn_ptr};

在此先感谢，任何帮助将不胜感激。

MM25

编辑：

const int** (*const peripheral_table[1])() =
{&usart_ctrl_table[0]};


const int** (*const peripheral_table[1])() =
{usart_ctrl_table};

以上都给出错误“从不兼容的指针类型初始化”，我尝试过的所有其他组合也是如此

Answer 1

您可能会发现为函数指针定义 typedef 会使您的代码更易于阅读和维护（尽管我也看到有人反对这样做）：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define UART_RWC 3U

typedef int (*uart_ctl_func)(void);

int uart_read(void)
{
  printf("Read.\n");
  fflush(stdout);
  return 0;
}

int uart_write(void)
{
  printf("Write.\n");
  fflush(stdout);
  return(0);
}

int uart_clear(void)
{
  printf("Clear.\n");
  fflush(stdout);
  return 0;
}

uart_ctl_func uart_ctl_jump_table[][UART_RWC] = {
  { uart_read, uart_write, uart_clear },
  { uart_read, uart_write, uart_clear }
};

int main(void)
{
  uart_ctl_jump_table[0][1](); // Write.
  uart_ctl_jump_table[1][0](); // Read.
  uart_ctl_jump_table[1][2](); // Clear.

  return EXIT_SUCCESS;
}

下一步可能是将跳转表设为struct，因此您最终会编写Uart_ctl_table.frame.read()，或者至少为常量定义一个enum。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define UART_RWC 3U

typedef int (*uart_ctl_func)(void);

int uart_read(void)
{
  printf("Read.\n");
  fflush(stdout);
  return 0;
}

int uart_write(void)
{
  printf("Write.\n");
  fflush(stdout);
  return(0);
}

int uart_clear(void)
{
  printf("Clear.\n");
  fflush(stdout);
  return 0;
}

typedef struct {
  uart_ctl_func read;
  uart_ctl_func write;
  uart_ctl_func clear;
} uart_ctl_set_t;

typedef struct {
  uart_ctl_set_t ctrl;
  uart_ctl_set_t frame;
  uart_ctl_set_t trig;
} uart_ctl_table_t;

const uart_ctl_table_t uart_ctl_table = {
  .ctrl = { uart_read, uart_write, uart_clear },
  .frame = { uart_read, uart_write, uart_clear },
  .trig = { uart_read, uart_write, uart_clear }
};

int main(void)
{
  uart_ctl_table.ctrl.write(); // Write.
  uart_ctl_table.frame.read(); // Read.
  uart_ctl_table.trig.clear(); // Clear.

  return EXIT_SUCCESS;
}

Answer 2

只需添加一个*，就像定义数组时添加的[]。

int zg_usartCtrlRead();
int zg_usartCtrlWrite();
int zg_usartCtrlClr();
int zg_usartFrameRead();
int zg_usartFrameWrite();
int zg_usartFrameClr();
int zg_usartTrigctrlRead();
int zg_usartTrigctrlWrite();
int zg_usartTrigctrlClr();

int (*const usart_ctrl_table[])() =
{zg_usartCtrlRead, zg_usartCtrlWrite, zg_usartCtrlClr};

int (*const usart_frame_table[])() =
{zg_usartFrameRead, zg_usartFrameWrite, zg_usartFrameClr};

int (*const usart_trig_ctrl_table[])() =
{zg_usartTrigctrlRead, zg_usartTrigctrlWrite, zg_usartTrigctrlClr};

int (* const * const usart_peripheral_table[])() = 
{usart_ctrl_table, usart_frame_table, usart_trig_ctrl_table};

用法：

usart_peripheral_table[1][2](5, 1, 3, 5, 6);

顺便说一句，函数声明() 上的空参数列表表示未指定数量和类型的参数。如果您不希望将任何参数传递给您的函数，请执行 (void)。

这个：

const int* (*usart_peripheral_table[<number of jump tables])();

是一个函数指针数组，它接受未指定数量的参数并返回一个指向常量整数的指针。

这个：

const int** (*usart_peripheral_table[<number of jump tables])() 

是一个函数指针数组，它接受未指定数量的参数并返回一个指向常量整数的指针。

您也可以使用二维数组：

int (* const usart_peripheral_table_2d[][3])() = {
    {
        zg_usartCtrlRead, zg_usartCtrlWrite, zg_usartCtrlClr, 
    }, {
        zg_usartFrameRead, zg_usartFrameWrite, zg_usartFrameClr,
    }, {
        zg_usartTrigctrlRead, zg_usartTrigctrlWrite, zg_usartTrigctrlClr,
    },
};

但也许您想编写将返回指向函数数组的指针的访问器函数。再简单不过了！

#include <stddef.h>

int (*usart_ctrl_table_get(size_t idx))() {
    return usart_ctrl_table[idx];
}

int (*usart_frame_table_get(size_t idx))() {
    return usart_frame_table[idx];
}

int (*usart_trig_ctrl_table_get(size_t idx))() {
    return usart_trig_ctrl_table[idx];
}

int (* const (* const usart_peripheral_table_indirect[])(size_t))() = {
    usart_ctrl_table_get, 
    usart_frame_table_get,
    usart_trig_ctrl_table_get,
};

使用示例：

int main() {
    usart_peripheral_table_indirect[2](1)();
}