如何将数据从一个结构链接到另一个答案

【问题标题】：How to link data from one struct to the other如何将数据从一个结构链接到另一个
【发布时间】：2020-05-03 05:17:09
【问题描述】：

我正在对 ArtNet 存储库进行一些更改。我想扩展它一点，但为了有效地做到这一点，我有几个问题我不知道答案。请考虑下面的代码。如您所见，我有三个结构：

ArtNetNode：包含所有节点标识信息。 IP 和短/长名称可能会在计划期间发生变化。
ArtPollReplyPack：此结构附加了打包参数。我稍后会使用这个结构，所以发送 udp 数据包。它确实是 artnet 协议规范中指定的整个包。
ArtDmxPack：类似于第 2 点，但用于证明节点结构中的数据用于多个数据包。

目前的实施保留了很多来自特定信息的副本，我指的是IP地址、mac、短名称和长名称。如果这些参数之一发生变化，我需要在所有三个位置进行更改。这不是很有效。我的问题是如何提高效率，所以我只需要更改 node.ip 而不是所有三个位置。搜索让我找到了指针，这真的很有意义。但是，这会弄乱结构打包，因为 ArtPollReplyPack 和 ArtDmxPack 确实是包的完整数据集。有什么可以帮助我克服这个问题吗？或许可以举个例子。

感谢您的宝贵时间！

仅供参考：我在带有 Wiz8xx 以太网端口的 Teensy 3.2 板上使用 Teensyduino 实现。

#include <Ethernet.h>
#include <EthernetUdp.h>

EthernetUDP Udp;

byte mac[] = {0x04, 0xE9, 0xE5, 0x00, 0x69, 0xEC};
IPAddress controllerIP(192, 168, 0, 2);

struct ArtNetNode {
  IPAddress  ip;
  uint8_t  mac[6];
  uint8_t  oemH;            
  uint8_t  oemL;
  uint8_t  shortname[18];
  uint8_t  longname[64];
};

struct ArtPollReplyPack {
  uint8_t  id[8];
  uint16_t opCode;          
  uint8_t  ip[4];
  uint8_t  mac[6];           
  uint16_t port;
  uint8_t  oemH;          
  uint8_t  oemL;
  uint8_t  shortname[18];   
  uint8_t  longname[64];
}__attribute__((packed));

struct ArtDmxPack {
  uint8_t  id[8];
  uint16_t opCode;          
  uint8_t  ip[4];           
  uint16_t port;
  uint8_t  DmxData[512];                 
}__attribute__((packed));

struct ArtNetNode node;
struct ArtPollReplyPack ArtPollReply;
struct ArtDmxPack ArtDmx;

void setup() {
  ArtPollReply.oemH = node.oemH;
  ArtPollReply.oemL = node.oemL;

  memcpy(ArtPollReply.shortname, node.shortname, sizeof(node.shortname));
  memcpy(ArtPollReply.longname, node.longname, sizeof(node.longname));
  memcpy(node.mac, mac, sizeof(mac));
  memcpy(ArtPollReply.mac, node.mac, sizeof(node.mac));

  Ethernet.begin(mac);
  Udp.begin(6454);
}

void loop() {
  switch(Ethernet.maintain()) {
    case 1:
    case 3:
      // rebind / renew failed.
      break;

    case 2:
    case 4:
      // update the node IP address.
      memcpy(node.ip, Ethernet.localIP(), 4);
    case 0:
    default: 
      break;
  }

  Udp.beginPacket(controllerIP, 6454);
  Udp.write((uint8_t *)&ArtPollReply, sizeof(ArtPollReply));
  Udp.endPacket();
}

【问题讨论】：

Arduino 使用 C++ 作为编程语言。这意味着您可以使用类来包装结构。这些类可能包含指向链接结构的成员。
@Someprogrammerdude 诚然，在没有特定领域知识的情况下，我假设这些结构对应于硬件或其他组件预期布局中的数据字段（注意 packed 属性），因此它们并不是真正的主题任意更改。当然，可以设置某种类型的无冗余逻辑数据保持器类，它可以按需生成所需特定布局的二进制数据。就内存和运行时间而言，这肯定会降低效率。
@Peter-ReinstateMonica 包装结构并拥有合适的转换运算符和构造函数不会自动导致“效率”降低。如今的编译器非常擅长优化，因此可以在需要时直接使用包装的结构（特别是如果“包装”是通过继承完成的）。唯一需要的额外内存是链接类中的额外指针。
@Someprogrammerdude PACKED 是一个重要方面，因为数据包是在结构中定义的。例如，如果要添加一个指针而不是真正的操作码，这将导致数据包中有额外的字节来存储指针（teensy 有 16 位地址）。因此消息不再符合规范。
@Thieu 我不建议您更改当前结构，而是从它们继承，或者将它们包含在另一个类中（如struct ArtNetNodeWrapper { ArtNetNode packet; /* Possible other needed extra data */ };）

标签： c++ c struct teensy

【解决方案1】：

无法一次更改两个或多个结构的数据。但是，您可以将它们附加到一个特定的结构中，这样每当该特定结构或我们可以说 Base Structure 的数据发生变化时，它将影响所有其他结构。总的来说，只需在所有其他结构中调用 Base Structure。例如，参考下面的代码：

struct o{
    int data=3;
    char name='c';
}one;
struct t{
    int data=one.data;
    char name=one.name;
}two;

现在，当您调用结构二时，它将打印结构一中的数据。

【讨论】：

【解决方案2】：

如果不将所有三个 IP 地址设置为相同的值，则无法将所有三个 IP 地址设置为相同的值。

但是，您不必使用 memcpy() 函数调用...如果您想要非常混乱，您可以利用 IP 地址是 4 个字节的事实，即 uint32_t，所以如果您转换你可以直接分配而不是使用memcpy，即

union IP {
    uint8_t  ip[4];
    uint32_t ipAsInt;
};

现在只需复制 ipAsInt 而不是 memcpying。

[说实话，我不能保证编译器不会为你优化]

【讨论】：