跟着 ardupilot 学 C++ 系列之类的静态成员

背景介绍:
“跟着 ardupilot 学 C++ 系列”推文已经连载三篇了,分别是:

《跟着 ardupilot 学 C++ 系列之多态》
《跟着 ardupilot 学 C++ 系列之友元》
《跟着 ardupilot 学 C++ 系列之类和对象》
Sugar 做这些推推文的想法源于对模友付费辅导的经历。
因为找 Sugar 辅导的绝大多数模友 C++ 基础比较薄弱,所以 Sugar 会以免费推文的形式让模友有个复习参考,同时也能惠及更多没有付费但关注了 Sugar 公众号的朋友们。

白话讲“C++类内的静态成员”

如果你是自己创业做公司的读者或做团队领导的读者,那么你一定知晓“统一思想”对团队有多重要。
团队成员的共识程度是影响团队凝聚力的重要因素之一。如果把一个团体比作一个“类”,那么这个共识就相当于“类内的静态成员”。统一思想的目的就是推动团队成员达成共识,为同一个目标努力奋斗。这个“共识”存在于每个团队成员的头脑里,相当于“类的静态成员被类的所有对象共享”。
一个公司的共识会渐渐沉淀成这个公司的文化,当我们谈到“公司文化”的时候是将“公司”和“文化”联系起来了。同样的,类内的静态成员一般都直接通过类名访问。

ardupilot 静态成员的典型用法

这里 Sugar 为了方便以自己封装的 AP_Logger2 类为例。
在 ardupilot 里直接搜 "get_singleton" 可以看到很多地方都有类似的应用。


最新的 ardupilot 代码都是通过“命名空间”里定义接口函数来调用静态函数成员的,如下图:

有关“命名空间”的使用,本篇推文不会展开,有需要的读者要自己查一下相关知识。
通过上面的截图,我们发现:
静态函数成员 get_singleton() 是通过类名 AP_Logger2 访问的。
下面我们看下静态成员变量 _singleton 的使用,如下图:

通过上面的截图,要知道:
静态成员变量必须按上图的方式进行初始化。
经过上面一翻折腾,我们就可以非常爽地到处记录状态机了,如下图:

状态机

ardupilot 代码里很多地方使用了“状态机”。
状态机不仅是一种代码的写法,也是一种编程思路。
下面以模式代码为例,看下该怎么通过“状态机”来看代码。

第一种情况:以 Alt_Hold 模式解锁起飞,低电触发降落。那么定高的状态机和马达的状态机是的切换顺序是这样的,如下图:
(绿色的 id1 是定高模式的状态机,蓝色的 id0 是马达的状态机)

第二种情况:以 Alt_Hold 模式解锁起飞,在 Alt_Hold 模式下落地上锁。那么状态机如下图:
(红色的 id1 是定高模式的状态机,蓝紫色的 id0 是马达的状态机)

状态机的代码形式,以及知道状态迁移顺序对看代码有什么好处?


很显然,知道状态迁移顺序有助于我们理清代码的运行过程,是不是?

PS

本来 Sugar 今天想写定高模式的控制过程(偏算法一点),但一看代码,还是决定再补一篇基础。因为讲控制的推文 Sugar 不写也有别人写,而且已经很多了,而通过具体应用来补代码基础的文章还很少。
定高这里涉及的两个其余的基础知识是:“命名空间的使用”和“状态机程序设计方法”,这两个就不在这篇推文展开讲了,有必要的话以后再说。
本文的状态迁移顺序图是通过 ArduPilotLog 导出数据库文件后,将数据库文件加载到 Matlab 里用 FSMAnalysis.m 脚本绘出的。因为设计上考虑到节省空间,所以不能直接在 ArduPilotLog 里直接显示状态迁移图。有需要的读者可以在 ArduPilotLog 的开源地址里找到这个脚本,或者在公众号回复 FSM。

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