Aktuelle C++-Methoden helfen dabei, MAC-Adressen mit einem benutzerdefinierten Literal-Operator zur Compile‑Zeit zu prüfen und mit std::expected zu parsen.
Im heutigen Beitrag zeige ich, wie modernes C++ den Code für eingebettete Systeme beeinflussen kann. Der Code nutzt Features bis zu C++23 .Andreas Fertig ist erfahrener C++-Trainer und Berater, der weltweit Präsenz- sowie Remote-Kurse anbietet.
Er engagiert sich im C++-Standardisierungskomitee und spricht regelmäßig auf internationalen Konferenzen. Mit C++ Insights hat er ein international anerkanntes Tool entwickelt, das C++-Programmierenden hilft, C++ noch besser zu verstehen.Ich werde diese beiden Fragen beantworten, aber es nicht dabei belassen. Das unten stehende Beispiel aus der Praxis zeigt auch die neuesten Ergänzungen zu C++, die dazu beitragen, Code robuster und sicherer zu machen.Ich gebe viele Kurse für Kunden, die eingebettete Systeme entwickeln. Ich habe lange in diesem Bereich gearbeitet und es hat mir sehr viel Spaß gemacht. Ein immer wiederkehrendes Thema ist die Vernetzung. Obwohl es heutzutage verschiedene Netzwerktypen und -technologien gibt, wollen wir uns in diesem Beitrag mit dem Internetprotokoll beschäftigen. Die Basis der Netzwerkkommunikation ist die Netzwerkkarte . Jede NIC hat eine eindeutige Medium Control Address zugewiesen bekommen. Die MAC-Adresse ist die Basis für alles, was darauf aufbaut, wie TCP/IP.Eine MAC-Adresse besteht aus genau sechs Bytes. Eine Möglichkeit, eine MAC-Adresse in Code darzustellen, ist folgende:Die für Menschen lesbare Form der MAC-Adresse stellt diese sechs Bytes als Hexadezimalziffern dar, die zu zweit gruppiert und durch einen Doppelpunkt oder einen Bindestrich getrennt sind, wie hier:Als ersten Schritt schauen wir uns an, wie eine Funktion, die eine MAC-Adresse in Zeichenfolgenform konvertiert, in eine 6-Byte-Version umgewandelt werden kann. Oben istangefangen. Ich ersetze alle C-Arrays durch die stärkere C++-Version, wo es geht. Der große Vorteil ist, dass ich jederzeit die Größe abfragen kann. Für die Parsing-Funktion ist eine Zeichenfolge nur dann gültig, wenn sie mindestens 17 Zeichen enthält . Das Auffinden der Trennzeichen ist ein weiterer Punkt.constexpr std::expected // #A macFromString // #B { // #C if =c)) or // isalpha reduced ) or // isalpha reduced ) // is digit ); }; // #F if and isAllowedHexChar)) { return std::unexpected; } // #G if, addr.data + 2, val, 16).ec != std::errc) { return std::unexpected; } // #H addr=addr.subspan >=3) ? 3 : addr.size); ++i; } return res; } an. Dieser Typ ist seit C++23 verfügbar. Wie du siehst, ist der erste Template-Parameter der Datentyp, den du im besten Fall erwarten darfst ein und verwende dafür C++20 mit einem Initialisierer meiner Zählvariablenbefindet, wenn wir den letzten Teil nicht betrachten. Das ist dasselbe Verfahren wie oben in #C: Wenn kein Trennzeichen vorhanden ist , gebe ich in #Dstd::from_charsecstd::unexpected zurück. Für deinen Code ist es nützlich, verschiedene Fehlerwerte zu verwenden, um anzuzeigen, an welcher Stelle die Konvertierung fehlgeschlagen ist.-Funktionalität weiterzuschieben. Hier musst du vorsichtig sein: Wenn du den Bereich verlässt, ist das Verhalten undefiniert. Deshalb überprüfe ich, wie viele Elemente noch übrig sind, und gehe entweder um diese Anzahl weiter oder um die Anzahl, die noch übrig ist. Der letzte Teil gilt immer für das letzte Ziffernpaar, das ohne nachfolgendes Trennzeichen kommt.zur Kompilierungszeit aufrufen können. Hier kommt der anfangs erwähnte Literal-Operator zum Tragen. Eine interessante Eigenschaft des UDL-Operators ist, dass er nur mit Konstanten zur Kompilierungszeit aufgerufen werden kann. Du kannst den UDL-Operator manuell und damit mit Laufzeitwerten aufrufen, aber das widerspricht völlig dem Zweck eines Operators.// #A auto data{std::to_array}; auto m=macFromString; auto compileTimeMAC="12:34:56:78:90:AB"_macaddr;nimmt. Der Compiler erkennt freundlicherweise die Größe der Konstantenzeichenfolge zur Kompilierungszeit und teilt sie dem Operator mit. Damit sind alle Informationen zum Aufruf vonvorhanden. Das Beste daran ist, dass die Zeichenfolge und die Länge immer zu 100 % übereinstimmen, da wir absolut nichts damit zu tun haben. Gib einfach die Daten weiter und bilde beim Aufruf vonkeinen Wert enthält, löst der Datentyp eine Exception aus. Aber ist das nicht schlecht? In anderen Fällen vielleicht schon, aber hier finde ich es mehr als okay, ich finde es großartig!! Ich erzwinge, dass diese Funktion nur zur Kompilierungszeit ausgewertet wird. Bei einer ungültigen MAC-Adresszeichenfolge führt die Ausnahme zum Abbruch des Kompilierungsvorgangs. So kannst du solche Fehler effektiv während der Entwicklung abfangen. Keine fest codierte MAC-Adresse sollte ungültig sein, oder?wäre, beispielsweise wegen eines Throw oder anderen undefinierten Verhaltens, würde die Auswertung des UDL zu einem Laufzeitaufruf werden. Das ist sicher nicht das, was du willst.Die gezeigten Elemente helfen dir, deinen Code robuster zu machen und die Sicherheit sowie die Lesbarkeit zu verbessern. Die Anwendung der neuesten Funktionen von C++ ist in vielerlei Hinsicht vorteilhaft. Eine weitere Erkenntnis: Als Faustregel gilt, dass du jeden UDL-Operator in C++20 und höher alsLinks zu verschenkten Artikeln werden ungültig, wenn diese älter als 7 Tage sind oder zu oft aufgerufen wurden.
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