Как вы заменяете удобство классов С++ на СИ, при программировании под МК

@Elesh_Makfa · Регистрация: 10.02.2024

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Всем доброго дня.
*(Хотя, кажется в этой ветке сидит одна небольшая группа людей, которые дают ответы на все мои вопросы. Спасибо вам, большое!)

-------------------------------------

В общем, ситуация такая: Начинал я программировать на с++ в arduino ide. Привык к работе с классами их удобству. Но, чтобы отстыковаться от arduino в принципе, начал изучение и потихоньку заменял ардуиовский фукнционал сишным кодом. Все получалось хорошо, пока не дошел до темы классов. До этого думал, что классы легко заменяются стурктурами и будут так же удобны в использовании, да еще и более эффективны.

Но Оказалось, что эффективность теряется, когда, в стремлении за удобством, я каждую функцию "класса" добавляю через указатель в структуру, чтобы было удобно использовать через точку

C
1
structObj.func()

. В этом случае в опертивку будут еще и помещяться указатели фукнций на каждый экземпляр структуры, а это капец жирно.

Не говоря про кучу остальной работы с указателями при попытке создать класс на структуре, читаемость кода сильно падает, в сравнеии в классами на с++.

Так же видел варинаты, что к струткуре "класса" прописываются функции, к названию которых добавляется название "класса", чтобы в программе не пересекались имена. И вызывается функция, в которую передается указатель на структуру. Но это же тоже много лишних символов в коде появляется.

--------------------------------------

Проекты у меня большие, разбиваю их на разные файлы по ~300 строк кода, каждый файл это какой-то самостоятельный модуль и реализовывать его через класс, одно удовольствие. В проекте обучно около 10 таких отдельных модулей. Т.е. программа большая.

Но я теперь в тупике и не знаю что делать. Без классов на с++ программа станет сильно менее читаемой. А оставаясь на си, я вроде как теряю какие-то приемущества в низкоуровневости и быстродейсвии СИ на МК.

И в итоге, вопрос: как вы, опытные разработчики МК, решаете этот вопрос? Какие "парадигмы" используете при написании больших программ на СИ? Или вообще на СИ переходит нет прям какой-то необходимости? Или есть?

В общем, прошу, высказать, ваше мнение.

--------------------------------------

*Так же на вопрос "зачем мне вообще использовать классы на мк". У меня кажды программа сильно похожа на предыдущую, только меняется количство подключенной переферии. А сейчас я сделал такую модель , что есть 1 центральный контроллер, и он может общаться с любым количеством дочерних. На каждом дочернем одна программа, которая готова, по команде центрального, создать любой из нужных мне объектов и повесить на нужный пин. Такми образом я имею неограниченое число универсальных пинов, а на всех дочерних платах одинаковй код. И такая универсальность очень тесно завязана на классах. Вот именно, при мыслях о переходе с классов на структуры у меня и возникли проблемы.

@Alex1126 · 09.01.2025, 00:22

Сообщение от COKPOWEHEU

А теперь представьте, что один светодиод у вас висит на PA3, второй на PB7, третий на PC1. А на другой отладочной плате их было удобнее развести на PB0, PB4, PB2. Не обеспечивают ваши макросы должной гибкости.

Ну так я же привел код. Вот более полный кусок:

C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
#define LOW     CHKBIT(PIND,PD2)
#define HI      CHKBIT(PIND,PD3)
 
#define LOW_BUTT    PA0
#define HI_BUTT     PA1
#define BUTT_PORT   PINA
 
#define BUTT_LOW_PRESS  CHKBIT(BUTT_PORT,LOW_BUTT)
#define BUTT_HI_PRESS   CHKBIT(BUTT_PORT,HI_BUTT)
 
#define RG_PORT PORTB
#define DT  PB2
#define CLK PB1
#define ZD  PB0
 
#define CLK_ON  SETBIT(RG_PORT,CLK)
#define CLK_OFF CLRBIT(RG_PORT,CLK)
#define ZD_ON   SETBIT(RG_PORT,ZD)
#define ZD_OFF  CLRBIT(RG_PORT,ZD)

Порты и пины меняются в одном месте под конкретный проект, конкретную плату.

@COKPOWEHEU · 09.01.2025, 00:25

Сообщение от Rius

Разница в том, что с макросами вы оставляете место для будущих ошибок.

А вы шаблонами. Невелика разница. Причем реальной безопасности они почти не добавляют, только затрудняют чтение.

Добавлено через 1 минуту
Alex1126, у вас форум не обновляется? Три раза одно и то же послали.

@Rius · 09.01.2025, 00:26

Шаблоны позволяют проверять код компилятору. Левые данные не могут быть подставлены.
А макрос может наворотить.

Добавлено через 33 секунды
Форум глючит.

@Dushevny · 09.01.2025, 00:36

Сообщение от Rius

Или что данные разных типов были приведены для совершения операции к какому-то типу по разумению компилятора

Или что SETBIT(PORTA, condition ? CS1_BIT : CS2_BIT); делает вовсе не то, что хотел программист, который забыл внутри макроса заключить параметр в скобочки.

@COKPOWEHEU · 09.01.2025, 00:39

Вам не говорили, что оптимизировать надо узкое место, а не какое попало? И с защитами то же самое. Вы придумали какую-то проблему, которая возникает примерно никогда, и гордитесь, что решили.

@Alex1126 · 09.01.2025, 00:45

Сообщение от COKPOWEHEU

Alex1126, у вас форум не обновляется? Три раза одно и то же послали.

подвис че то, сорри.

Добавлено через 2 минуты

Сообщение от COKPOWEHEU

А теперь перенесите CLK на PC6.

я понимаю о чем вы, что порт тоже надо поменять. Но это не большая проблемма то.

@COKPOWEHEU · 09.01.2025, 00:46

Сообщение от Dushevny

Или что SETBIT(PORTA, n+1); делает вовсе не то, что хотел программист, который забыл внутри макроса заключить параметр в скобочки.

ССЗБ. Чего этот ваш погромист вообще хотел добиться подобным кодом?!
Вы бы лучше предложили удобную настройку таймера или АЦП - где каналы разбросаны по нескольким регистрам. В случае таймера 1,2 в CHCTLR1, а 3,4 в CHCTLR2.

C
1
2
3
4
5
6
7
8
#define IO  A,11,0,GPIO_APP50
  #define TIM 1,4,TIMO_PWM_NINV
 
  GPIO_config(IO);
  timer_init(TIM, 14400-1, 10000-1); //частота тактирования 144 МГц, делитель (14400-1), модуль счета (10000-1)
  timer_chval(TIM) = 1000; //значение сравнения канала 1000
  timer_chcfg(TIM); // настройка выбранного канала. В данном случае TIMO_PWM_NINV - output, PWN, non-inverse
  timer_enable(TIM);

@Rius · 09.01.2025, 00:46

COKPOWEHEU
Это был ответ на вопрос, что плохого в макросах. Вы можете писать как угодно, никто вас не принуждает. И спросу с вас тоже никакого.

Куб полное зло, а тонны макросов и констант от того же производителя - добро. Их же нам переписать слишком сложно, поэтому примем как есть.

@COKPOWEHEU · 09.01.2025, 00:55

Сообщение от Alex1126

я понимаю о чем вы, что порт тоже надо поменять. Но это не большая проблемма то.

В данном случае это скорее намек вам, что макросы неплохо бы доработать. Например, там есть такая мегаудобная штука, как конкатенация:

C
1
2
3
4
5
6
#define _PORTx(port, ign...) PORT ## port // Поскольку препроцессор работает прежде компилятора, он развернет эту строчку в PORTD. А вот про такую "переменную" компилятор знает.
// Заодно обратите внимание, что это макрос с переменным числом аргументов. Первый попадает в port, остальные в ign - в данном случае они не используются.
#define PORTx(desc) _PORT(desc) // Особенность макроязыка - с первого раза не всегда может правильно развернуть
 
#define LED D,1
PORTx(LED) |= (1<<1);

Добавлено через 2 минуты

Сообщение от Rius

Это был ответ на вопрос, что плохого в макросах.

Вот только сам ответ вы привести забыли. Не считать же аргументом против макросов то, что можно защититься от ситуации, возникающей раз в жизни.

Сообщение от Rius

Куб полное зло, а тонны макросов и констант от того же производителя - добро. Их же нам переписать слишком сложно, поэтому примем как есть.

В вашем случае наоборот: Куб божественен, а списки констант от производителя полное зло, давайте их перепишем, чтобы ни с чьим другим кодом совместимости не было. Понятия не имею, как у вас это соотносится с тем, что Куб тоже эти дефайны использует...

@Alex1126 · 09.01.2025, 00:58

Сообщение от COKPOWEHEU

В данном случае это скорее намек вам, что макросы неплохо бы доработать.

Возможно, но на практике я не вижу в этом необходимости. Указать отдельный порт для какого-то пина это все же разовая операция, максимум еще раз изменить если плата переразвелась, но зато остается некая простота и, на мой взгляд, мой вариант проще к понимаю. Так как приходится работать с коллегами у которых разный уровень знаний - мне важна именно простота и понимание кода.

@Dushevny · 09.01.2025, 01:03

Сообщение от COKPOWEHEU

Вы бы лучше предложили удобную настройку таймера или АЦП - где каналы разбросаны по нескольким регистрам. В случае таймера 1,2 в CHCTLR1, а 3,4 в CHCTLR2.

ПДП от STM32 подойдет?

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
bool dma::is_error() const
{
    return (&DMA_unit->LISR)[DMA_stream_no / 4] & (
          (DMA_stream_no % 4) == 0 ? DMA_LISR_TEIF0 | DMA_LISR_FEIF0 | DMA_LISR_DMEIF0
        : (DMA_stream_no % 4) == 1 ? DMA_LISR_TEIF1 | DMA_LISR_FEIF1 | DMA_LISR_DMEIF1
        : (DMA_stream_no % 4) == 2 ? DMA_LISR_TEIF2 | DMA_LISR_FEIF2 | DMA_LISR_DMEIF2
        :  DMA_LISR_TEIF3 | DMA_LISR_FEIF3 | DMA_LISR_DMEIF3
           );
}

Добавлено через 3 минуты

Сообщение от Alex1126

максимум еще раз изменить если плата переразвелась,

А если нужно выпускать обновления с новыми плюшками в том числе и для уже проданных плат со старой разводкой?

@Rius · 09.01.2025, 01:05

Вот только сам ответ вы привести забыли.

Ищите выше. Вы же влезли что-то мне доказывать.

Не считать же аргументом против макросов то, что можно защититься от ситуации, возникающей раз в жизни.

Домашним самоделкиным этой проблемы не дано (и нет необходимости) понять.

В вашем случае наоборот: Куб божественен,

В моём случае куб - кодогенератор для демонстрации возможностей чипа и быстрого прототипирования.

и гордитесь, что решили.

А вы очень гордитесь тем, что можете написать hello world компактно под один конкретный контроллер, ставя это в пику кодогенератору Куба. Категорически игнорируя то, что Куб рассчитан на все контроллеры, выпускаемые компанией и предназначен для см выше, и отсюда вся сложность получаемого кода.

Понятия не имею, как у вас это соотносится с тем, что Куб тоже эти дефайны использует...

Мегатонны макросов и констант. Но вы им верите безусловно. Потому что иначе пришлось бы переписать и их, но это уже слишком сложно.

@Alex1126 · 09.01.2025, 01:35

Сообщение от Dushevny

А если нужно выпускать обновления с новыми плюшками в том числе и для уже проданных плат со старой разводкой?

это о любому будет две разные прошивки. Дефайном указываем версию платы, под нее настраиваем пины. Меняем дефайн - компилируем. Еще можно в репозитории завести две ветки для разных версий.

Я не утверждаю что мой вариант самый верный. Я хотел лишь показать как дефайны могут несколько упростить жизнь.

quwy · 09.01.2025, 01:41

Сообщение от COKPOWEHEU

Жаль только, макроязык в Си такой примитивный. Там ведь даже условий нет.

Практика показывает, что это к лучшему. Использовать библиотеки, насыщенные макросами (даже в рамках C-шного множества возможностей) зачастую крайне неприятно.

Макросы, состоящие из других макросов, содержащих в составе третьи макросы, выглядят круто и удобно. Но только до тех пор, пока ты где-то не ошибся. Банальный баланс скобок в выражении не свел, например. И все, пипец: вместо внятного сообщения о незакрытой скобке, компилятор вываливает тебе килобайты текста об ошибках, потому что из-за чертовой скобки развалился синтаксис тысяч строк макросов.

И, стоит, заметить, что это еще в последние годы ситуация сильно улучшилась, потому что компилятор научили хотя бы разворачивать "стек" макросов, в результате чего среди многих килобайт выхлопа в stderr упоминание проблемного места хотя бы номинально присутствует. Раньше с этим было сильно хуже, компилятор просто показывал конечные синтаксические ошибки уже после разворачивания макросов, и среди них ссылки на корень проблемы вообще не было ни в каком виде.

@COKPOWEHEU · 09.01.2025, 10:49

Сообщение от Alex1126

Возможно, но на практике я не вижу в этом необходимости. Указать отдельный порт для какого-то пина это все же разовая операция

Это пока разовая. А когда будет несколько плат, по-разному разведенных, уже захочется удобства. Да и в"драйвера" пробрасывать удобнее будет.

Сообщение от Dushevny

ПДП от STM32 подойдет?

В массив вы их сами организовали или ST гарантируют?
И в любом случае на Си можно сделать точно так же.

Сообщение от Rius

Ищите выше. Вы же влезли что-то мне доказывать.

Вот не надо переводить стрелки. Это вы влезли со своим фанатизмом, что С++ во всем и всегда лучше Си. И искать за вас доказательства ваших слов я не собираюсь.

Сообщение от Rius

Категорически игнорируя то, что Куб рассчитан на все контроллеры, выпускаемые компанией

Сейчас я разбираюсь с ch32. Толку мне с вашего куба? Вот знания, полученные при программировании smt32 на регистрах - те да, пригодились.

Сообщение от Rius

Мегатонны макросов и констант. Но вы им верите безусловно. Потому что иначе пришлось бы переписать и их, но это уже слишком сложно.

Прекращайте проецировать свой подход на окружающих. То, что вы слепо верите разработчикам Куба и впадаете в ступор как только он работает не так, как ожидалось, не значит, что и окружающие таковы.

Сообщение от quwy

Банальный баланс скобок в выражении не свел, например.

Это-то всплывает при первом тестировании. Опять вы не там проблему ищите.

Сообщение от quwy

Использовать библиотеки, насыщенные макросами (даже в рамках C-шного множества возможностей) зачастую крайне неприятно.

А насыщенные шаблонами - просто невозможно. Ну вот не собирает Си-шный компилятор их и все. А макросы собирает. И плюсовый их собирает, причем точно так же.

@Dushevny · 09.01.2025, 11:17

Сообщение от COKPOWEHEU

В массив вы их сами организовали или ST гарантируют?

Си гарантирует. И плюсы тоже. Вы, видимо, не обратили на "&" перед регистром.

Сообщение от COKPOWEHEU

И в любом случае на Си можно сделать точно так же.

Да, можно. Это замечание к чему вообще? Подошло?

@COKPOWEHEU · 09.01.2025, 11:40

Сообщение от Dushevny

Си гарантирует. И плюсы тоже. Вы, видимо, не обратили на "&" перед регистром.

То есть убедились, что регистры идут последовательно и можно рискнуть обращаться к ним как к массиву. Ну, за неимением лучшего вполне себе решение.

Сообщение от Dushevny

Да, можно. Это замечание к чему вообще?

Ну, у нас тут дискуссия: фанатики утверждают, что С++ во всем лучше Си. Вот только вменяемых аргументов привести никак не могут, ограничиваясь мифической "защитой от опечаток". Я ж для этого и предложил им реализовать что-то чуть менее тривиальное - желательно когда имя регистра конструируется на лету. При помощи их любимого инструмента.
В принципе, DMA действительно тоже неплохо для примера. Там проблема в том, чтобы прописать какая периферия к каким каналам привязана и как включается - отключается. И еще было бы неплохо контролировать не пересекаются ли каналы (но тут возможны варианты). У меня делается примерно так:

C
1
2
3
#define TIM_DMA_1_4     1,4,do{TIM1->DMAINTENR |= TIM_CC4DE;}while(0),do{TIM1->DMAINTENR &=~ TIM_CC4DE}while(0)
#define TIM_DMA_2_3     1,1,do{TIM2->DMAINTENR |= TIM_CC3DE;}while(0),do{TIM2->DMAINTENR &=~ TIM_CC3DE}while(0)
#define SPI2_DMA_TX 1,5,do{SPI2->CTLR2 |= SPI_CTLR2_TXDMAEN;}while(0),do{SPI2->CTLR2 &=~ SPI_CTLR2_TXDMAEN;}while(0)

@Rius · 09.01.2025, 15:46

Вот не надо переводить стрелки. Это вы влезли со своим фанатизмом, что С++ во всем и всегда лучше Си. И искать за вас доказательства ваших слов я не собираюсь.

Я сказал, что вот такие макросы у нас не позволены. Меня спросили (не вы), почему так. Я ответил.
Всё остальное уже вы набросали на вентилятор

А насыщенные шаблонами - просто невозможно. Ну вот не собирает Си-шный компилятор их и все.

Одно дело, когда выбора компиляторов просто нет. А другое - цепляться за древность в попытке что-то якобы сэкономить, наплевав на потенциальные баги.
Можно же и на ассемблер перейти. Некоторые всё время пишут на асме и презирают этих тупых сишников и выше, которые не умеют в низкоуровневый код.

Сейчас я разбираюсь с ch32. Толку мне с вашего куба? Вот знания, полученные при программировании smt32 на регистрах - те да, пригодились.

Вызовы на базе готовых определений, предоставленных производителем? Ну это же по феншую велосипедистов (привет pgb), отрицающих готовое, ну в самом-то деле. Правильно было бы выписать каждый регистр вручную...
Вас не обязываю учитывать ту информацию, что я сообщил о макросах. Вы стоящих за ними проблем у себя никогда и не встретите, так что ничего страшного. А кому будет интересно, тем может пригодиться.

@COKPOWEHEU · 09.01.2025, 16:52

Сообщение от Rius

А другое - цепляться за древность

Стандарт 23 года - древность?

Сообщение от Rius

Можно же и на ассемблер перейти. Некоторые всё время пишут на асме и презирают этих тупых сишников и выше, которые не умеют в низкоуровневый код.

Знать ассемблер != писать на нем вообще все. Тех, кто считает себя профессионалом в контроллерах, но боится ассемблера, презирают более чем заслужено.

Сообщение от Rius

Правильно было бы выписать каждый регистр вручную...

Учитывая, что кроме вас никто такой дичи не предлагал, придется считать это самоиронией...

Сообщение от Rius

Вас не обязываю учитывать ту информацию, что я сообщил о макросах. Вы стоящих за ними проблем у себя никогда и не встретите

Вот нет бы сразу сказать, что проблемы, с которыми вы боретесь, относятся к какой-то экзотической области.
На самом деле, если бы вы пользовались макросами более активно, вы бы знали их настоящие проблемы. И некоторые из них и правда решаются шаблонами и тому подобным.
Я даже пример приведу: формирование USB-HID дескриптора. Там есть семейство параметров, которые принимают 0-3 байта в качестве аргумента. Например, USAGE_MINIMUM. Если мы хотим ему передать 0x12, то последовательность байтов будет 0x18, 0x12. Если 0x1234, то 0x19, 0x34, 0x12. Если 0x123456, то 0x20, 0x56, 0x34, 0x12. Так вот, макросы, похоже, физически неспособны ни узнать размер аргумента, ни развернуться в разное количество байтов.
---
Кстати о проверках. Если уж очень хочется добавить проверку типов данных, ничего невозможного в этом нет:

C
1
2
3
4
5
#include <stdio.h>
#define sum(a,b) ( 1 ? ((a)+(b)) : ((int(*)(int,int))NULL)(a,b) )
int main(){
  int x = sum(1, NULL);
}

Вот только, как было сказано уже не раз - это настолько редкая ситуация, что практически никто не заморачивается.

Сообщение от Rius

А кому будет интересно, тем может пригодиться.

Вы бы, чтобы кого-то заинтересовать, хоть один пример привели бы. Либо когда С++ специфика оказывается существенно безопаснее, либо существенно гибче, либо существенно проще. Реальный пример, а не мифическую "страховку от опечаток".

@shonty · 10.01.2025, 04:30

Не по теме:

По поводу классов в МК, что то поговорка вспомнилась, чем больше проводов - тем больше замыканий :)

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Скрипты Tampermonkey для CyberForum, ChatGPT, Claude и пр. Jin X 06.09.2026 Скрипты Tampermonkey для CyberForum, ChatGPT, Claude и пр. Работая с форумом и нейросетями в браузере часто хочется что-то подкорректировать или добавить какого-то функционала. Ниже прикреплён. . .	Программа опроса у.з. расходомера SLS-720F Argus19 02.09.2026 Программа опроса у. з. расходомера SLS-720F Программа опрашивает один раз в минуту три ультразвуковых расходомера SLS-720F через интерфейс RS-485 по протоколу Modbus RTU. Опрашиваются регистры. . .	Hyper-V: Компьютер должен поддерживать доверенный платформенный модуль 2.0. Maks 31.08.2026 При установке Windows 11 на виртуальную машину Hyper-V 2-го поколения вылезла такая ошибка: Решение: в параметрах виртуальной машины, в разделе "Безопасность" (Security) активировать флаг. . .	Архитектура биовида Стива в Майнкрафте: Зачем бонобо кубический каннибализм anaschu 30.08.2026 Кубический Вагинокапитализм в Minecraft: Математический инвариант ОДУ и рок Стивов-бонобо Главная задача разработанной «Модели Всего» — наглядно продемонстрировать наличие системной «судьбы». . .
Оттачиваю умение писать js программы. russiannick 30.08.2026 Проектом выходного дня стало написание Книги шифров Виженера. Итогом стала версия 200, синий туман. Синий туман назван так, потому что замораживает текст под собой. Нажатие синих кнопок управляют. . .	мат медиц модель 30. презентация проекта anaschu 27.08.2026 хоп хоп хоп хидахоп, а я кладую))	Как у меня протекала болезнь zorxor 27.08.2026 Здравствуйте, друзья! Эта запись блога предназначена именно для вас - для моих дорогих друзей, которые знали меня лично. Чтобы ответить на вопрос - а что же со мной произошло на самом деле? Я учился. . .	Нашел вот забавное видео о измерениях. Лучшее что я видел на эту тему kumehtar 26.08.2026 ILETXiw9bMQ Основная суть и тезисы по измерениям: 0D (Нулевое измерение): точка, не имеющая длины, ширины, высоты или объема. Объект не может перемещаться в 0D. 1D (Первое измерение):. . .

@Rius 13837 / 7879 / 1706 Регистрация: 25.05.2015 Сообщений: 23,921 Записей в блоге: 14
	09.01.2025, 00:26
	Шаблоны позволяют проверять код компилятору. Левые данные не могут быть подставлены. А макрос может наворотить. Добавлено через 33 секунды Форум глючит. 0

@COKPOWEHEU 4149 / 2727 / 433 Регистрация: 09.09.2017 Сообщений: 12,084
	09.01.2025, 00:39
	Вам не говорили, что оптимизировать надо узкое место, а не какое попало? И с защитами то же самое. Вы придумали какую-то проблему, которая возникает примерно никогда, и гордитесь, что решили. 0

@Rius 13837 / 7879 / 1706 Регистрация: 25.05.2015 Сообщений: 23,921 Записей в блоге: 14
	09.01.2025, 00:46
	COKPOWEHEU Это был ответ на вопрос, что плохого в макросах. Вы можете писать как угодно, никто вас не принуждает. И спросу с вас тоже никакого. Куб полное зло, а тонны макросов и констант от того же производителя - добро. Их же нам переписать слишком сложно, поэтому примем как есть. Миниатюры 0

@shonty
	10.01.2025, 04:30
	Не по теме: По поводу классов в МК, что то поговорка вспомнилась, чем больше проводов - тем больше замыканий :) 0