嵌入式软件架构设计之表驱动法

前言

刚开始编程时，往往会碰到一些根据不同条件执行不同功能的情况，通常都是采用if-else或者switch-case的方式，如果有很多的情况需要区分，则会有很多的else if或者case的代码处理，整个功能实现完成后，一看代码可能会有很多的else if或者case，为了避免这种情况，本编介绍一种开发方法-- 表驱动方法 。

表驱动方法是一种使你可以在表中查找信息，而不必用逻辑语句（if-else或switch-case）来把他们找出来的方法。事实上，任何信息都可以通过表来挑选。在简单的情况下，逻辑语句往往更简单而且更直接。但随着逻辑链的复杂，表就变得越来越富于吸引力了。表驱动编程的意义在于 逻辑与数据的分离 。

可以简单的理解的就是用同样的方式处理不同的数据，表驱动方法具有以下特点：

• 可读性强，数据处理流程一目了然。
• 便于维护，只需要增、删数据索引和方法就可以实现功能。
• 精简代码，降低圈复杂度。减少 if-else、switch-case 使用。
• 在一定程度上可以提升程序运行速度。

实现

首先，看一个简单的例子，没有采用表驱动方法的代码，根据输入的数字得到字符串。

void GetTimeString(int weak, char *pszTime)
{
    if (weak == 1)
    {
        sprintf(pszTime, "星期一");
    }
    else if (weak == 2)
    {
        sprintf(pszTime, "星期二");
    }
    else if (weak == 3)
    {
        sprintf(pszTime, "星期三");
    }
    else if (weak == 4)
    {
        sprintf(pszTime, "星期四");
    }
    else if (weak == 5)
    {
        sprintf(pszTime, "星期五");
    }
    else if (weak == 6)
    {
        sprintf(pszTime, "星期六");
    }
    else if (weak == 7)
    {
        sprintf(pszTime, "星期日");
    }
    else
    {
        sprintf(pszTime, "未知");
    }
}

采用表驱动方法后，代码得到精简，可读性增强（if-else过多会导致屏幕不够一眼看的），且在一定程度上提高了程序运行速度（若是 7 则不需要多次if判断）

void GetTimeString(int weak, char *pszTime)
{
    const char *arrpszTime[7] = {"星期一", "星期二", "星期三", "星期四", "星期五", "星期六", "星期日"};

    if (weak >= 1 && weak <= 7)
    {
        sprintf(pszTime, "%s", arrpszTime[weak - 1]);
    }
    else
    {
        sprintf(pszTime, "未知");
    }
}

适用场景

学会了简单的表驱动编程后，但是在实际开发中还是不知道在什么情况下使用，那么什么情况下适合表驱动开发呢？

1. 常见的有驱动开发，比如采用了多个相同的驱动芯片，但是引脚等不同，可能有些人调试完其中一个驱动后，会拷贝一份再修改引脚等，这样无疑是浪费了 Flash 空间，此时采用表驱动方式将引脚等作为数据，驱动作为逻辑，只采用一份驱动代码，可以无限扩展多个驱动芯片。
2. EEPROM 数据处理，通常包括地址、数据值、最大值、最小值和默认值等，他们的方式处理是一样的，可以将需要保存的数据做成一个数组表，通过相同的函数处理这些数据。
3. 按键、菜单、LED等等模块都可以采用表驱动的方式处理，比如按键将引脚、按下电平、当前状态等作为数据，菜单将每个选项和函数指针等作为数据。
4. 其他等等经过思考后能够转成数据的情况。

代码参考：

按键 ：按键管理表，包含引脚、按下电平、当前状态等

https://gitee.com/const-zpc/FML_KEY.git

菜单 ：菜单选项表，包含菜单选项名称、子菜单、函数指针【后续的动作】等

https://gitee.com/const-zpc/menu.git

OLED ：字库数据表，包含字体索引、字体数据等

https://gitee.com/const-zpc/STM32_OLED.git

ESP8266 ：AT指令数据表，包含指令、期望响应、时间和函数指针【后续的动作】等

https://gitee.com/const-zpc/esp8266.git