Arduino функция возвращает строку

Arduino.ru

Возврат из функции строки символов

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Я честно пытаюсь, пытаюсь понять умных человеков. Проблема, как Вы верно заметили, в отсутствии у меня базовых знаний. Вы объясняете элементарные, на Ваш взгляд, вещи исходя из своего уровня, а я со своего уровня из воспринимаю их как татарскую грамоту. Я был бы признателен, если бы ткнули меня носом туда, где можно почерпнуть знания, необходимые для понимания написанного Вами в этой ветке. Все что вижу непонятного сразу пытаюсь загуглить как оно работает, но не всегда доходит с первого раза. Да и со второго тоже.

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Спасибо за рекомендацию, прям сейчас и начну — на больничном времени вагон ))) Если еще что то порекомендуете почитать для понимания азов — буду признателен (главное чтобы было написано доступным для непрограммиста языком).

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

(то есть убираю лишние преобразования в String), то скетч работает без глюков, причем довольно долго (сколько у меня терпения хватает). Вариантов два — либо опять случайность, либо мне срочно нужно почитать про работу String (собственно чем и занимаюсь последние сутки).

Отвечу сам себе — чуда не случилось, стало вылетать в другом месте. При размере буфера +1 байт, работает нормально. Запейсал в скрижали.

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Порекомендуйте пожалуйста ide (под пк на windows) в которой можно примеры из книжки проверять — а то мне знакома только Arduino IDE, в книжке на первом же примере споткнулся на #include

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

1. Я изменил несколько строк в твоем скетче из 19 и он работает.

собственно функцию getMonthShort() и строчку 80 ;)))))

2. Огромное количество онлайн ИДЕ и для с++ тоже. Набери в Яндексе online IDE. И выбери — какое понравится. Для учебы это проще. Многие позволяют регистрацию и будут помнить твои задачки от раза к разу.

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Спасибо за пример, не могли бы вы ткнуть носом где про этот FlashStringHelper почитать можно на простом русском языке, на уровне доступном начинающему (всё что смог нагуглить, объясняет через высокие материи, которые мне пока непонятны)? Или возможно будете любезны, и распишите что происходит в каждом действии переделанной функции (вижу букв кода стало гораздо меньше, чем получилось у меня, но перестало быть понятно)

Ок, спасибо. Отстал я от жизни, привык что все нужно инсталлировать себе на комп )))

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

В данный момент такой вариант работает:

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Порекомендуйте пожалуйста ide (под пк на windows) в которой можно примеры из книжки проверять — а то мне знакома только Arduino IDE, в книжке на первом же примере споткнулся на #include

. не могли бы вы ткнуть носом где про этот FlashStringHelper почитать можно

на простом русском языке, на уровне доступном начинающему

Ардуино — открытая система, для которой пишут все, кому не лень. Поэтому не всегда можно найти даже информацию на английском, ориентированную исключительно на программистов.

Учитесь пользоваться тем, что есть. (а нередко кроме исходников ничего и нет)

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Спасибо за пример, не могли бы вы ткнуть носом где про этот FlashStringHelper почитать можно на простом русском языке, на уровне доступном начинающему (всё что смог нагуглить, объясняет через высокие материи, которые мне пока непонятны)? Или возможно будете любезны, и распишите что происходит в каждом действии переделанной функции (вижу букв кода стало гораздо меньше, чем получилось у меня, но перестало быть понятно)

Прочитать — думаю — негде. Строк кода стало не просто меньше! ;)) Она стала одна.

return reinterpret_cast const __FlashStringHelper *>(pgm_read_ptr_near(month_names + (getMonth() — 1)));

Сейчас поясню, что это и для чего.

Авторы реализации Стринг для Ардуино решили, что нужна интеграция с прогмем-строками. Для этого при сосздании операций «+» или преобразования нужно отличать указатель на строку от указателя в прогмем.

Для этого придумано имя класса «__FlashStringHelper». У этого класс нет экземпляров. Это только способ немного обмануть компилятор. Макрос F() переопределяет прогмем-строку в указатель на это вот хитрое имя класса. А для аргументов типа «указатель на этот хелпер» есть перегрузка соответствующих операций.

Так я и использовал уже готовый инструмент из стрингов: у тебя есть прогмем-стринги с именами месяцев, так? Вот и нужно вернуть их просто в виде указателя на хелпер. А с ним уже справится конструктор класса String(). Понятно? Зачем писать новый код для того, что уже написано другими?

Источник

String-строки

String-строки

Мы с вами уже познакомились с символами в уроке про типы данных. Как в обычной жизни, одиночные символы соединяются в слова и строки – это текст, заключённый в двойные кавычки: «Hello, World!» . У нас есть два набора инструментов для работы с ними:

  • Статические строки – они же массивы символов char , являются стандартными для языка C/C++ и работают одинаково на любой платформе. О них поговорим в следующем уроке.
  • Динамические String -строки, в Arduino за них отвечает отдельная библиотека, которая входит в состав “ядра”. Эти строки просты и удобны в использовании, поэтому сначала разберём работу с ними.

Базовый синтаксис

Создание String

Строка создаётся как обычная переменная:

При создании также можно присвоить строке значение. String позволяет автоматически преобразовывать любой стандартный тип данных в строку:

Помимо такой инициализации, есть ещё вариант с конструктором, он более гибкий: в скобках можно указать значение, а для некоторых типов данных доступны дополнительные настройки:

Более того, данный способ работает быстрее присваивания, так как выделяет память под строку один раз. В варианте с присваиванием сначала выделяется пустая строка, а затем увеличивается под новые данные.

Сложение String

К строке можно прибавить любой тип данных, так же как при создании, по одному действию в строке кода:

Также String позволяет складывать строки между собой при помощи оператора + . В тексте ниже данные имеют любой тип, с которым String поддерживает сложение (см. выше):

  • Одним из слагаемых должна быть строка, как выше: стринг + данные или данные + стринг
  • Операция сложения возвращает строку обратно, что позволяет сделать “каскад” из таких сложений и собрать строку “одной строкой кода”, сборка происходит слева направо: стринг + данные1 + данные2 или данные1 + стринг + данные2 + данные3
  • Результат всей суммы можно:
    • Приравнять к String: стринг = стринг + данные1 + данные2
    • Отправить в функцию, которая принимает String: f(стринг + данные1 + данные2)
    • И так далее

Для сборки строки данный вариант менее предпочтительный, чем предыдущий с += . Ниже разберёмся, почему.

Доступ к символам

К строке можно обратиться как к массиву и прочитать или изменить символ по порядку:

Сравнение String

Стринги можно сравнивать между собой и с обычными строками ( const char* ):

Остальные методы

Рассмотрим все библиотечные методы для работы со строками, они применяются к строке через точку. В рассмотренных ниже примерах “тестовая” строка называется myString. Также оставлю некоторые комментарии по оптимизации.

myString.compareTo(myString2)

  • Возвращает отрицательное число, если myString идёт до myString2
  • Возвращает положительное число, если myString идёт после myString2
  • Возвращает 0, если строки одинаковы

myString.replace(substring1, substring2) – в строке myString заменяет последовательность символов substring1 на substring2.

myString.substring(from) и myString.substring(from, to) – возвращает подстроку, содержащуюся в myString с позиции from и до конца, либо до позиции to

myString.toInt() – конвертирует и возвращает содержимое строки в тип данных int

Проблемы и оптимизация String

Преимущество стрингов заключается в том, что с ними очень легко и удобно работать: собирать из других строк и переменных любых типов, складывать между собой, делить на подстроки и так далее. За удобство приходится платить: String является динамическим объектом (читай урок про динамическую память), что влечёт за собой некоторые проблемы. Также на форумах часто критикуют String и предлагают использовать вместо них обычные си-строки, давайте рассмотрим всё вместе:

  • String – тяжёлый. Несомненно – использование String-строк сразу добавляет пару килобайт Flash памяти к весу программы, так как для работы с ними используется менеджер памяти (встроенная библиотека). В то же время, если в программе уже используется динамическое выделение памяти – добавление String будет заметно не так сильно. На этом данная проблема заканчивается, потому что если открыть реализацию библиотеки String, то можно увидеть, что все действия со строками выполняются при помощи стандартных строковых функций языка Си (подробнее – в следующем уроке).
  • String – медленный. Да, когда строка меняет свою длину – она начинает менять свой размер и даже место в оперативной памяти микроконтроллера. Переписывание и перераспределение памяти происходит отнюдь не мгновенно, поэтому операции со String выполняются относительно долго: сотни микросекунд. Если собирать строку посимвольно – каждая прибавка будет выполняться дольше, чем хотелось бы! Этого можно избежать, используя метод reserve() , который зарезервирует память, чтобы увеличение строки происходило без выделения памяти (подробнее об этом ниже). Если место под строку зарезервировано – операции со строкой будут выполняться с такой же скоростью, как и с обычными строками, потому что для них используются те же стандартные строковые функции.
  • String – опасный. Всё верно, неаккуратная работа со String может привести к сильной фрагментации памяти, неправильной работе программы и даже полному её зависанию. В то же время, если понимать как работают стринги и использовать эффективные и безопасные конструкции в работе с ними – можно избежать абсолютно всех проблем!

Использование памяти

Несмотря на то, что строка – это динамический инструмент, в реализации Arduino она может только увеличиваться. Это означает, что если у нас была длинная строка, а затем мы её обнулили – места в памяти она не стала занимать меньше! То есть

Следующая созданная стринга будет размещена в памяти сразу за предыдущей. Возникает вопрос: а как тогда удалить строку и освободить память? Очень просто:

  • Если строка создана глобально – никак, в библиотеке не предусмотрено публичного инструмента для очистки строки.
  • Если строка создана локально – она автоматически выгрузится из памяти, когда код дойдёт до закрывающей фигурной скобки, за которой она уже не существует.

Сложение строк

Самый плохой вариант, который только можно себе представить, выглядит вот так:

Так делать нельзя, но тем не менее, на форумах очень часто можно встретить этот вариант. Здесь плохо всё: создаётся несколько “временных” экземпляров строки, под каждый выделяется память, тратится время, в результате каждый кусок начинает смещаться по памяти вперёд на новое место и изначальная строка прыгает в самый конец этого “паравозика”, образуя “дырку” в памяти (фрагментацию)!

Для сборки строки из нескольких частей рекомендуется использовать исключительно вариант с построчным прибавлением += . Пусть он не такой визуально компактный, как сложение “в одной строке кода”, но он позволяет избежать создания лишних экземпляров String, лишних перераспределений памяти и самое главное – не приводит к её фрагментации и выполняется гораздо быстрее:

Фрагментация памяти

Тут есть ещё один важный момент: если в процессе такой сборки строки создать ещё одну строку – это приведёт к сильной фрагментации памяти! Например:

В конце выполнения этого кода собранная строка состоит условно из 25 символов и должна занимать в памяти 25 байт. Но с начала выполнения этого кода свободная память уменьшилась на 50+5 байт! Как и почему это произошло:

  • Перед созданием второй строки у нас уже есть строка, представим её как блок памяти [——str——]
  • Мы создаём ещё одну строку, она располагается в памяти сразу за предыдущей строкой (так работает менеджер памяти) [——str——][—str2—]
  • Теперь мы прибавляем к первой строке вторую: вторая строка остаётся в памяти, она никуда не пропадает, а первой нужно больше места. Поэтому менеджер памяти переносит первую строку на место сразу после второй и в памяти остаётся “дырка”! [ дырка ][—str2—][——str-str2——]
  • В итоге “край” свободной памяти смещается на длину первой строки плюс длину второй строки. Беда!

С небольшими строками и кучей свободной памяти данная ситуация нам ничем не страшна, но если вы неправильно собираете например веб-страницу или другой ответ серверу – строка может начать занимать в несколько раз больше места, чем должна, и свободная оперативная память просто закончится!

Аналогичная ситуация произойдёт в том числе при вот такой записи, здесь тоже будет создана новая стринга в процессе сборки первой:

  • Избегать создания новых строк в процессе работы с уже имеющимися
  • Резервировать место под “прибавку”, прибавлять, а затем удалять вторую строку из памяти. Рассмотрим этот вариант

Сценарий первый, строка создаётся как переменная

Мы поместили создание второй строки в отдельный блок кода, чтобы она автоматически удалилась из памяти после выхода из этого блока.

Сценарий второй, преобразование

Как это работает:

  • Была строка [——str——]
  • Мы её расширили [——str—— ]
  • Создали вторую строку [——str—— ][—str2—]
  • Переписали [——str——str2—][—str2—]
  • Удалили временную строку [——str——str2—]
  • Осталась сумма и никаких препятствий в памяти

Резервирование памяти

Вернёмся к первому примеру: можно ещё сильнее оптимизировать сборку строки, если сразу зарезервировать место. Мы не знаем, какой длины она будет, но можем прикинуть. Можно даже зарезервировать чуть больше, это не так страшно:

Теперь каждое прибавление не будет приводить к перераспределению памяти и код выполнится быстрее. Также создание промежуточных строк не будет приводить к фрагментации памяти, потому что строке есть куда расти!

Оптимизация памяти

Забегая немного вперёд – текст в двойных кавычках хранится и в программной памяти программы (которой много), и в оперативной (которой мало). В уроке про PROGMEM мы рассмотрим несколько способов оптимизации памяти, но уже сейчас можно начать применять макрос F() – данный макрос позволяет хранить строку только в программной памяти и доставать её оттуда только для сложения со стрингой. Например после выполнения вот такого безобидного кода

Текст «Hello» окажется продублирован в памяти микроконтроллера целых 3 раза!

  • Текст всегда хранится в памяти программы
  • При запуске МК текст переписывается в оперативную память, чтобы можно было иметь к нему доступ. Находится там на всём протяжении работы программы
  • Мы создали стринг-строку, в которую скопировали этот текст. Копия будет находиться в памяти, пока строка не будет удалена из памяти

Если обернуть текст в макрос F() – он будет загружаться из программной памяти напрямую в строку, и удалится из неё вместе со строкой:

Таким образом этот макрос крайне рекомендуется использовать для сборки строки с участием строковых констант. Вернёмся к нашему примеру:

Именно так и рекомендуется собирать строки.

Передача в функции

Функции очень многих библиотек для Arduino принимают String-строки. Это может быть вывод на дисплей, отправка в веб и многое другое. Если посмотреть реализацию этих функций – они принимают тип данных String& или const String& . Это – ссылка на строку, подробнее читайте в уроке про указатели и ссылки.

Как это работает и зачем: допустим вам нужна функция, которая принимает строку и что то с ней делает, например выводит в монитор порта. Это будет выглядеть примерно так:

Проблема в том, что когда мы передадим в эту функцию строку

она будет продублирована в памяти, то есть внутри нашей функции будет копия переданной строки. Если строка большая, а свободной памяти мало – быть беде. Если передать строку по ссылке – внутри функции окажется именно наша строка, лишней копии не будет.

Рекомендуется делать именно так.

Далее, если вы захотите помимо String-строк отправлять в свою функцию строковые константы (текст в кавычках) или текст внутри макроса F() для экономии памяти, то нужно будет добавить слово const :

Такая конструкция сможет эффективно принимать любые строковые данные для дальнейшей работы:

Другие библиотеки

Ради интереса я написал свою версию String, но без использования динамической памяти: максимальный размер строки задаётся при её создании, это позволяет сэкономить в сумме около 2 кБ Flash на одних и тех же операциях со строкой. Библиотека имеет такой же набор методов и возможностей, как у String, что позволяет легко заменить стандартные стринги на мои, а также там есть несколько дополнительных фишек. Библиотека называется mString, документацию и примеры смотрите на GitHub.

Видео

Источник

Adblock
detector