用宏类型查找替换“getter”函数

Question

问题

我正在尝试将多个基于硬件的产品的大型平台抽象库 (PAL) 移植到资源有限（即 千字节数）的小型嵌入式系统。

当前 PAL 有一个简单的getRegister() 函数，它返回特定产品的寄存器地址。例如，假设产品名为 coconut 和 pineapple，代码将如下所示：

#include "headers/Include/coconut.h"
#include "headers/Include/pineapple.h"

enum prodType {
    PROD_COCONUT = 0,
    PROD_PINEAPPLE,
    PROD_MAX,
    PROD_INVALID = (-1)
};

uint64_t getRegister(enum prodType prod, int regName) {
    uint64_t r = 0;

    switch (prodType) {
        case PROD_COCONUT:
            switch (regName) {
                case REG_BASE:
                    r = COCONUT_REG_BASE;
                    break;
                case REG_CORE:
                    r= COCONUT_REG_CORE;
                    break;
            }
            break;
        case PROD_PINEAPPLE:
            switch (regName) {
                case REG_BASE:
                    r = PINEAPPLE_REG_BASE;
                    break;
                case REG_CORE:
                    r= PINEAPPLE_REG_CORE;
                    break;
            }
            break;
        default:
            // Error.
            break;
    }

    return r;
}

---

目标

我想将此函数更改为一个简单的编译时宏等效项，以便getRegister(PROD_COCONUT, REG_BASE) 只需查看值表并返回适当的寄存器值。这样做的原因是，如果我知道一个平台只支持coconut，我可以使用宏不包含其他产品的标题（即pineapple），并减少程序大小。

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到目前为止工作

到目前为止，我正在考虑这样的事情：

enum regs {
    REG_BASE = 0,
    REG_CORE,
    REG_MAX,
    REG_INVALID = (-1)
};

struct keyValPair {
    int idx;
    enum reg;
    uint64_t val;
};

struct keyValPair tableCoconut[] = {
    { 0, REG_BASE, COCONUT_REG_BASE },
    { 1, REG_CORE, COCONUT_REG_CORE },
};

所以，我希望能够对表进行索引，以便tableCoconut[REG_BASE] 返回COCONUT_REG_BASE，在O(1) 时间内返回一个值，而无需迭代/搜索通过表格。理想情况下，它是编译时宏扩展，而不是真正的函数调用。

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问题

是否有一种（简单/干净）的方式来实现一些中间映射，以便：

• 我可以从我的keyValPair 结构中删除idx 变量（可选）。
• 对映射有O(1)（即非基于搜索的查找）（必需）？

这是假设寄存器值不连续且唯一？ I'm considering using pieces from a slightly similar question of mine from years ago，但不能完全得到这个双射稀疏到连续的映射与宏。我试图通过宏和## 操作创建一个自动递增索引值，以通过## 与预处理器的连接操作创建一个中间索引，其前缀附加到REG_BASE/REG_CORE。

编辑

并非所有产品都具有相同的寄存器。可能有一个banana 产品不提供BANANA_REG_CORE 的条目。

Answer 1

鉴于您的枚举从 0 开始并从那里按顺序上升，您可以使用枚举值直接索引到数组中并检索您想要的值。虽然这可能不会在编译时发生，但数组查找是 O(1)，所以它应该很快。

所以你可以像这样构建一个数组：

uint64_t tableCoconut[] = {
    COCONUT_REG_BASE,
    COCONUT_REG_CORE
};

tableCoconut[REG_BASE] 或 tableCoconut[REG_CORE] 将在 O(1) 中为您提供所需的值。

您可以进一步扩展它以涵盖多个产品：

uint64_t tableAll[2][2] = {
    { COCONUT_REG_BASE, COCONUT_REG_CORE },
    { PINEAPPLE_REG_BASE, PINEAPPLE_REG_CORE },
};

并执行 O(1) 查找，例如 tableAll[PROD_COCONUT][REG_BASE] 或 tableAll[PROD_PINAPPLE][REG_BASE]