函数指针数组与返回函数指针的函数的含义与使用实例

函数指针数组与返回函数指针的函数的含义与使用实例

近期在工作中遇到了一个对执行时间要求比较严格的嵌入式项目，使用指针相关的程序进行运行速度的优化。

一、什么是函数指针数组

void (*p)(void) = work1;

首先是函数指针，指针可以指向函数的地址。

void (*p[2])(void) = {work1,work2};

函数指针数组是由函数指针组成的数组，由于函数指针在数组内顺序排列，形成了数组成员和对应函数的映射关系。

二、什么是返回函数指针的函数

void (*get_bit(void)){
return work1;
}

函数的返回值可以是地址，更进一步成为函数的执行地址，可以写入到对应的函数指针中。

三、在单片机系统中的使用例子

这次实际的编程环境是主频为16m的单片机，输出一个8位的信号。

1.功能需求
信号由两个io的高低电平组成，一位信号表示（0x00-0x0f）中的一个数。

2.一开始的方案

void DsiWriteBit(u8 data){
	switch(data){
	case 0x00:BIT_0();break;
	case 0x01:BIT_2();break;
	case 0x02:BIT_2();break;
	.
	.
	.
	}
void Write(u32 data){
	u8 i=8;
	while(i--){
		WriteBit(u8(data&0x0F));
		data=data>>4;
	}
}

writebit() 函数参数为对应当前为位的数值。通过switch语句确认对应的执行语句。

存在的问题

在实际使用中两个bit之间由于要执行switch语句，执行时间过长，单个语句的执行时间在1us左右，执行程序调用，switch的时间在10us以上。

3.使用指针后的方案

/*
对应bit的执行函数
*/
void BIT_0(void)
void BIT_F(void)

void (*get_bit(void))(u8 num){
	switch(num){
		case 0x00:return BIT_0;break;
		.
		.
		.
		case 0x0F:return BIT_F;break;
		default:
			break;
				}
    }
    
void Write(uint32 wdata){
	u8 bitdata;
	void (*p)(void);
	void (*p1)(void);
	void (*p2)(void);
	void (*p3)(void);
	void (*p4)(void);
	void (*p5)(void);
	void (*p6)(void);
	void (*p7)(void);
	//指针链接到对应的执行函数
	bitdata = wdata&0x0f;
	p = get_bit(bitdata);
	wdata=wdata>>4;
	.
	.
	.
	bitdata = wdata&0x0f;
	p7 = get_bit(bitdata);
	wdata=wdata>>4;
	//通过指针一次设定三次电流值，bittime在2.9us到3us之间
	//从高位发送到低位
	p7();
	.
	.
	.
	p();
}

3.1.返回函数指针的函数的方案

在P7（）-P0（）的执行部分所有的输出部分，一次执行bit之间的执行时间提升。
在执行之前将对应的执行函数的地址写入这几个函数指针。

3.2.函数指针数组的方案

void Write(uint32 data){
	u8 bitdata[8];
	u8 i;
	void (*p[16])(void) = {BIT_0,BIT_1,BIT_2...........BIT_F};
	for(i=0;i<8;i++){
		bitdata[i] = data&0x0F;
		data = data>>4;
	}
	p[bitdata[0]]();
	.
	.
	.
	p[bitdata[7]]();
}
	

通过函数数组与执行函数的映射关系，bit大小与数组成员直接链接，按照成员执行。