【说在前面的话】
看似简单，但实际操作起来很容易出错的链表；
每天都挂在嘴边的队列；
程序跑飞的第一嫌疑人（没有之一）：栈——其实平时根本没有自己用过；
稀里糊涂揉在一起说的“堆栈”——其实脑海里想的只是malloc，其实跟栈（Stack）一毛钱关系都没有
几乎从未触碰过的树（Tree）和图（Graph）
【人人都可以学会的“表格”】
表格由一条条的“记录（Record）”构成，有时候也被称为“条目（Item）”
结构体负责定义每条“记录”中内容的构成
一个表格就是一个结构体数组
是一个常量数组，以const来修饰，一般保存在ROM（比如Flash）中
在编译时刻初始化
在运行时刻使用
以极其紧凑的形式保存数据
能够以“数组+下标”的形式加以访问
记录（又叫条目）
记录的容器
定义记录/条目的结构体类型
定义容器的类型
typedef struct <表格名称>_item_t <表格名称>_item_t;struct <表格名称>_item_t {// 每条记录中的内容};
typedef struct <表格名称>_item_t {// 每条记录中的内容} <表格名称>_item_t;
由于“前置声明”的存在，我们可以在结构体定义中直接使用“<表格名称>_item_t” 来定义指针；
由于“前置声明”的存在，多个不同类型的记录之间可以“交叉”定义指针。
以消息地图为例，一个常见的记录结构体定义如下：
typedef struct msg_item_t msg_item_t;struct msg_item_t {uint8_t chID; //!< 指令uint8_t chAccess; //!< 访问权限检测uint16_t hwValidDataSize; //!< 数据长度要求bool (*fnHandler)(msg_item_t *ptMSG,void *pData,uint_fast16_t hwSize);};
8bit的指令
用户传来的不定长数据
const msg_item_t c_tMSGTable[20];const msg_item_t c_tMSGTable[] = {[0] = {.chID = 0,.fnHandler = NULL,},[1] = {...},...};
上面写法的好处主要是方便我们偷懒，减少不必要的“数数”过程。那么，我们要如何知道一个表格中数组究竟有多少个元素呢？别慌，我们有 sizeof()：
通过 sizeof(<数组>) 来获取整个目标数组的字节尺寸；
通过 sizeof(<数组>[0]) 来获取数组第一个元素的字节尺寸——也就是数组元素的尺寸；
通过除法获取数组中元素的个数。
【表格的访问（遍历）】
由于表格的本质是结构体数组，因此，针对表格最常见的操作就是遍历（搜索）了。还以前面消息地图为例子：
static volatile uint8_t s_chCurrentAccessPermission;/*! \brief 搜索消息地图，并执行对应的处理程序*! \retval false 消息不存在或者消息处理函数觉得内容无效*! \retval true 消息得到了正确的处理*/bool search_msgmap(uint_fast8_t chID,void *pData,uint_fast16_t hwSize){for (int n = 0; n < dimof(c_tMSGTable); n++) {msg_item_t *ptItem = &c_tMSGTable[n];if (chID != ptItem->chID) {continue;}if (!(ptItem->chAccess & s_chCurrentAccessPermission)) {continue; //!< 当前的访问属性没有一个符合要求}if (hwSize < ptItem->hwSize) {continue; //!< 数据太小了}if (NULL == ptItem->fnHandler) {continue; //!< 无效的指令？（不应该发生）}//! 调用消息处理函数return ptItem->fnHandler(ptItem, pData, hwSize);}return false; //!< 没找到对应的消息}
通过for循环依次访问表格的中的每一个条目；
通过 dimof 来确定 for 循环的次数
找到条目后做一系列所谓的“把关工作”，比如检查权限啊，检查数据有效性啊之类的——这些部分都是具体项目具体实现的，并非访问表格所必须的——放在这里只是一种参考。
如果条目符合要求，就通过函数指针执行对应的处理程序。
前面的例子为我们展示表格使用的大体细节，对很多嵌入式应用场景来说，已经完全够用了。但爱思考的小伙伴一定已经发现了问题：
如果我的系统中有多个消息地图（每个消息地图中消息数量是不同的），我改怎么复用代码呢？
为了照顾还一脸懵逼的小伙伴，我把这个问题给大家翻译翻译：
系统中会有多个消息地图（多个表格），这意味着，系统中会有多个表格的数组； 前面的消息地图访问函数 search_msgmap() 跟某一个数组（也就是c_tMSGTable）绑定死了： 只会遍历这一个固定的数组 c_tMSGTable； for 循环的次数也只针对数组 c_tMSGTable；
一个头疼医头脚疼医脚的修改方案呼之欲出：
bool search_msgmap(msg_item_t *ptMSGTable,uint_fast16_t hwCount,uint_fast8_t chID,void *pData,uint_fast16_t hwSize){for (int n = 0; n < hwCount; n++) {msg_item_t *ptItem = &ptMSGTable[n];if (chID != ptItem->chID) {continue;}...//! 调用消息处理函数return ptItem->fnHandler(ptItem, pData, hwSize);}return false; //!< 没找到对应的消息}
假设我们有多个消息地图，对应不同的工作模式：
const msg_item_t c_tMSGTableUserMode[] = {...};const msg_item_t c_tMSGTableSetupMode[] = {...};const msg_item_t c_tMSGTableDebugMode[] = {...};const msg_item_t c_tMSGTableFactoryMode[] = {...};
typedef enum {USER_MODE = 0, //!< 普通的用户模式SETUP_MODE, //!< 出厂后的安装模式DEBUG_MODE, //!< 工程师专用的调试模式FACTORY_MODE, //!< 最高权限的工厂模式} comm_mode_t;bool frame_process_backend(comm_mode_t tWorkMode,uint_fast8_t chID,void *pData,uint_fast16_t hwSize){bool bHandled = false;switch (tWorkMode) {case USER_MODE:bHandled = search_msgmap(c_tMSGTableUserMode,dimof(c_tMSGTableUserMode),chID,pData,hwSize);break;case SETUP_MODE:bHandled = search_msgmap(c_tMSGTableSetupMode,dimof(c_tMSGTableUserMode),chID,pData,hwSize);break;...}return bHandled;}
前面我们说过，表格的定义分两个部分：
定义记录/条目的结构体类型
定义容器的类型
其中，关于容器的定义，我们说过，数组是容器的最简单形式。那么容器定义的完全体是怎样的呢？
“还是结构体”！
是的，表格条目的本质是结构体，表格容器的本质也是一个结构体：
typedef struct <表格名称>_item_t <表格名称>_item_t;struct <表格名称>_item_t {// 每条记录中的内容};typedef struct <表格名称>_t <表格名称>_t;struct <表格名称>_t {uint16_t hwItemSize;uint16_t hwCount;<表格名称>_item_t *ptItems;};
ptItems：一个指针，指向条目数组；
hwCount：条目数组的元素个数
hwItemSize：每个条目的尺寸
这个hwItemSize其实是来凑数的，因为32位系统中指针4字节对齐的缘故，2字节的hwCount横竖会产生2字节的气泡。不理解这一点的小伙伴，可以参考文章《漫谈C变量——对齐（3）》
typedef struct msg_item_t msg_item_t;struct msg_item_t {uint8_t chID; //!< 指令uint8_t chAccess; //!< 访问权限检测uint16_t hwValidDataSize; //!< 数据长度要求bool (*fnHandler)(msg_item_t *ptMSG,void *pData,uint_fast16_t hwSize);};typedef struct msgmap_t msgmap_t;struct msgmap_t {uint16_t hwItemSize;uint16_t hwCount;msg_item_t *ptItems;};const msg_item_t c_tMSGTableUserMode[] = {...};const msgmap_t c_tMSGMapUserMode = {.hwItemSize = sizeof(msg_item_t),.hwCount = dimof(c_tMSGTableUserMode),.ptItems = c_tMSGTableUserMode,};
bool search_msgmap(msgmap_t *ptMSGMap,uint_fast8_t chID,void *pData,uint_fast16_t hwSize){for (int n = 0; n < ptMSGMap->hwCount; n++) {msg_item_t *ptItem = &(ptMSGMap->ptItems[n]);if (chID != ptItem->chID) {continue;}...//! 调用消息处理函数return ptItem->fnHandler(ptItem, pData, hwSize);}return false; //!< 没找到对应的消息}
“是的……是稍微优雅一点……然后呢？”
“就这！？就这？！”
别急，下面才是见证奇迹的时刻。
在前面的例子中，我们注意到表格的初始化是分两部分进行的：
const msg_item_t c_tMSGTableUserMode[] = {[0] = {.chID = 0,.fnHandler = NULL,},[1] = {...},...};const msgmap_t c_tMSGMapUserMode = {.hwItemSize = sizeof(msg_item_t),.hwCount = dimof(c_tMSGTableUserMode),.ptItems = c_tMSGTableUserMode,};
那么，我们可不可以把它们合二为一呢？这样：
所有的初始化写在一起； 避免给完全用不到的条目数组起名字：
要做到这一点，我们可以使用一个类似“匿名数组”的功能：
const msgmap_t c_tMSGMapUserMode = {.hwItemSize = sizeof(msg_item_t),.hwCount = dimof(c_tMSGTableUserMode),.ptItems = const msg_item_t c_tMSGTableUserMode[] = {[0] = {.chID = 0,.fnHandler = NULL,},[1] = {...},...},};
const msgmap_t c_tMSGMapUserMode = {.hwItemSize = sizeof(msg_item_t),.hwCount = dimof(c_tMSGTableUserMode),.ptItems = (msg_item_t []){[0] = {.chID = 0,.fnHandler = NULL,},[1] = {...},...},};
其实，这不是什么“黑魔法”，而是一个广为使用的GNU扩展，被称为“复合式描述（Compound literal）”，本质上就是一种以“省略”数组或结构体名称的方式来初始化数组或结构体的语法结构。具体语法介绍，小伙伴们可以参考这篇文章《C语言语法中匿名的最高境界》。
眼尖的小伙伴也许已经发现了问题：既然我们省略了变量名，那么如何通过 dimof() 来获取数组元素的个数呢？
少侠好眼力！
解决方法不仅有，而且简单粗暴：
const msgmap_t c_tMSGMapUserMode = {.hwItemSize = sizeof(msg_item_t),.hwCount = dimof((msg_item_t []){[0] = {.chID = 0,.fnHandler = NULL,},[1] = {...},...}),.ptItems = (msg_item_t []){[0] = {.chID = 0,.fnHandler = NULL,},[1] = {...},...},};
所以说？……
为了优雅的初始化……
我们要把同样的内容写两次？！！
手写的确挺愚蠢，但宏可以啊！
.ptItems = (__item_type []) { \__VA_ARGS__ \}, \.hwCount = sizeof((__item_type []) { __VA_ARGS__ }) \/ sizeof(__item_type), \.hwItemSize = sizeof(__item_type)__impl_table(__item_type, __VA_ARGS__)
const msgmap_t c_tMSGMapUserMode = {impl_table(msg_item_t,[0] = {.chID = 0,.fnHandler = NULL,},[1] = {...},...),};
const msg_item_t c_tMSGTableUserMode[] = {...};const msg_item_t c_tMSGTableSetupMode[] = {...};const msg_item_t c_tMSGTableDebugMode[] = {...};const msg_item_t c_tMSGTableFactoryMode[] = {...};
现在当然就要改为如下的形式了：
const msgmap_t c_tMSGMapUserMode = {impl_table(msg_item_t,...),};const msgmap_t c_tMSGMapSetupMode = {impl_table(msg_item_t,...),};const msgmap_t c_tMSGMapDebugMode = {impl_table(msg_item_t,...),};const msgmap_t c_tMSGMapFactoryMode = {impl_table(msg_item_t,...),};
但……它们不都是 msgmap_t 类型的么？为啥不做一个数组呢？
typedef enum {USER_MODE = 0, //!< 普通的用户模式SETUP_MODE, //!< 出厂后的安装模式DEBUG_MODE, //!< 工程师专用的调试模式FACTORY_MODE, //!< 最高权限的工厂模式} comm_mode_t;const msgmap_t c_tMSGMap[] = {[USER_MODE] = {impl_table(msg_item_t,...),},[SETUP_MODE] = {impl_table(msg_item_t,...),},[DEBUG_MODE] = {impl_table(msg_item_t,...),},[FACTORY_MODE] = {impl_table(msg_item_t,...),},};
是不是有点意思了？再进一步，我们完全可以做一个新的表格，表格的元素就是 msgmap_t 呀？
typedef struct cmd_modes_t cmd_modes_t;struct cmd_modes_t {uint16_t hwItemSize;uint16_t hwCount;msgmap_t *ptItems;};
然后就可以开始套娃咯：
const cmd_modes_t c_tCMDModes = {impl_table(msgmap_t,[USER_MODE] = {impl_table(msg_item_t,[0] = {.chID = 0,.fnHandler = NULL,},[1] = {...},...),},[SETUP_MODE] = {impl_table(msg_item_t,...),},[DEBUG_MODE] = {impl_table(msg_item_t,...),},[FACTORY_MODE] = {impl_table(msg_item_t,...),},),};
【差异化……】
extern const cmd_modes_t c_tCMDModes;bool frame_process_backend(comm_mode_t tWorkMode,uint_fast8_t chID,void *pData,uint_fast16_t hwSize){bool bHandled = false;if (tWorkMode > FACTORY_MODE) {return false;}return search_msgmap( &(c_tCMDModes.ptItems[tWorkMode]),chID,pData,hwSize);}
是不是特别优雅？
在结构体内增加更多的成员——为表格添加更多的信息
加入更多的函数指针（用OOPC的概念来说就是加入更多的“方法”）
typedef struct msgmap_t msgmap_t;struct msgmap_t {uint16_t hwItemSize;uint16_t hwCount;msg_item_t *ptItems;bool (*fnHandler)(msgmap_t *ptMSGMap,uint_fast8_t chID,void *pData,uint_fast16_t hwSize);};
externbool msgmap_user_mode_handler(msgmap_t *ptMSGMap,uint_fast8_t chID,void *pData,uint_fast16_t hwSize);externbool msgmap_debug_mode_handler(msgmap_t *ptMSGMap,uint_fast8_t chID,void *pData,uint_fast16_t hwSize);const cmd_modes_t c_tCMDModes = {impl_table(msgmap_t,[USER_MODE] = {impl_table(msg_item_t,...),.fnHandler = &msgmap_user_mode_handler,},[SETUP_MODE] = {impl_table(msg_item_t,...),.fnHandler = NULL; //!< 使用默认的处理函数},[DEBUG_MODE] = {impl_table(msg_item_t,...),.fnHandler = &msgmap_debug_mode_handler,},[FACTORY_MODE] = {impl_table(msg_item_t,...),//.fnHandler = NULL 什么都不写，就是NULL（0）},),};
bool frame_process_backend(comm_mode_t tWorkMode,uint_fast8_t chID,void *pData,uint_fast16_t hwSize){bool bHandled = false;msgmap_t *ptMSGMap = c_tCMDModes.ptItems[tWorkMode];if (tWorkMode > FACTORY_MODE) {return false;}//! 调用每个消息地图自己的处理程序if (NULL != ptMSGMap->fnHandler) {return ptMSGMap->fnHandler(ptMSGMap,chID,pData,hwSize);}//! 默认的消息地图处理程序return search_msgmap( ptMSGMap,chID,pData,hwSize);}
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