PROCESS_YIELD()宏和C语言的switch语句< contiki学习笔记之七>

写在前面：  按照main()函数的代码一行一行的分析，该是看到了 etimer_process 这个位置。但是etimer_process实现里的一个宏 PROCESS_YIELD()引出了很多故事，于是单独把整个宏的东西整理成笔记，贴出来，和学习contiki的伙伴分享。

在说这个宏之前，得先记下c 语言的switch()遭遇。

switch()从表面上来看，或许应该是非常简单的问题--C语言的基本功吧。它的使用方式，按照常规来说，如下图所示：

好吧，那就贴一段常规的代码：

 int main(void)
 {
     int k = ;
     switch(k) {
         case : printf("good job!\n");break;
         case : printf("hello world!\n");break;
         default:break;
     }
     return ;
 }

很规矩的一段switch()的代码，几乎是所有C语言书上的教程。输出结果就不再说了。Hello world 嘛。

再来看一段：

 int main(void)
 {
     int k = ;
     switch(k) {
         case :
             do{
                 printf("good job !\n");
                 case :                     printf("Hello world!\n");
                 }while();
             };
             return ;
 }

这段呢？ 能编译通过吗？能执行吗？或者，结果如何？

在QQ群里问了一些，众说纷纭，其中有怀疑者，有否定者，还有猜测者。最难堪的是，有大牛知道这个程序的原理，然后直接让我看C语言书..

在这种鄙视下，果断的使用以下这个命令：

gcc -S test.c

生成了 test.s文件

打开如下：

     .file    "test.c"
     .section    .rodata
 .LC0:
     .string    "good job !"
 .LC1:
     .string    "Hello world!"
     .text
     .globl    main
     .type    main, @function
 main:
 .LFB0:
     .cfi_startproc
     pushq    %rbp
     .cfi_def_cfa_offset
     .cfi_offset , -
     movq    %rsp, %rbp
     .cfi_def_cfa_register
     subq    $, %rsp
     movl    $, -(%rbp)
     movl    -(%rbp), %eax
     testl    %eax, %eax
     je    .L3
     cmpl    $, %eax
     je    .L4
     jmp    .L2
 .L3:
     movl    $.LC0, %edi
     call    puts
 .L4:
     movl    $.LC1, %edi
     call    puts
 .L2:
     movl    $, %eax
     leave
     .cfi_def_cfa ,
     ret
     .cfi_endproc
 .LFE0:
     .size    main, .-main
     .ident    "GCC: (GNU) 4.8.2 20131212 (Red Hat 4.8.2-7)"
     .section    .note.GNU-stack,"",@progbits

好吧，简略的说下这个汇编代码，其中 .LC0  .LC1里面放了我们要打印的字符串。第10行开始是main()的入口地址。然后下面的第26行.L3 和第29行.L4，就是分别打印了.LC0和.LC1里面的字符串。

像C语言一样，从Main（）开始看吧 <中间杂乱的就略过了>，

第21行， testl 指令开始测试 %eax是正数负数还是0，然后下一条  je  指令，在汇编中表示相等/为0   的话就跳转到某个地方去，这里就跳转到.L3里面去。

第23行，cmpl 指令，就是检测  %eax 寄存器的值是否为 1,。若是，则跳转到某个地方去，这里就跳转到.L4里面去。

第31行和36行，都call 了 puts函数，其实就是gcc 把printf()偷换成了puts吧。

解释的就这么多，其他无非就是push  pop的操作。这是汇编最爱干的事情。

另外就是，上面的解释中，不断的使用了 "跳转" 一词，那么，还有一个关键字，在C语言中也是跳转功能，那就是 goto。

那么，按照上面的思路来说，switch()语句的底层实现，其实就是一个goto原理：先是判断一个值，然后根据这个值跳到某个地方去，这个地方用标签标出来。那么switch(k)这个时候就是在对值进行判断，case 就是那个标签，至于其中goto 被隐含了。一般的人不知道，但是编译器知道---这就足够了。

一言以蔽之： switch() = 判断 + Lable + goto. --->case语句随便写在switch(){}里面的某个位置，都无所谓了（如果没有break 和return的话）。

那么，这还是教科书上的switch()吗？ 答案有待商榷。但是，按照这段汇编，我们上面那段怪怪的C语言，结果有了，当K = 1的时候，"Hello world"；当k = 0的时候，"good job"  "Hello world". 现在是case 0语句里面套了一个case 1语句，若有兴趣，可以在case 1里面再套一个case 2子句，然后把k = 2 看看结果如何....

好吧，switch()就先说在这里。接下来看PROCESS_YIELD()宏的展开。

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PROCESS_YIELD()宏

contiki/./core/sys/process.h:

 #define PROCESS_YIELD()             PT_YIELD(process_pt)

PROCESS_YIELD 被 PT_YIELD替换掉：

PT_YIELD(pt)

contiki/./core/sys/pt.h

  #define PT_YIELD(pt)                \
    do {                      \
      PT_YIELD_FLAG = ;              \
      LC_SET((pt)->lc);               \
      if(PT_YIELD_FLAG == ) {            \
        return PT_YIELDED;            \
      }                       \
    } while()

先把其中的 LC_SET()宏也打开吧：

contiki/./core/sys/lc-switch.h

  #define LC_SET(s) s = __LINE__; case __LINE__:

回溯一下，PROCESS_YIELD()宏被替换成这个样子：

             do {
                 PT_YIELD_FLAG = ;
                 (process_pt)->lc = __LINE__;
                 case __LINE__:
                     if(PT_YIELD_FLAG == ) {
                         return PT_YIELDED;
                     }
             }while();    

说明：

PT_YIELD_FLAG 这个是在 PROCESS_BEGIN()宏中的产物，一个char 型变量，在PROCESS_BEGIN()中被初始化成了 1。当然在PROCESS_END()里面也有它，并把它置为0了。当然，在PROCESS_YIELD()这里也有它。

(process_pt)->lc = __LINE__;  就是把程序当前行给保存下来了。<但并没有保存现场>

case __LINE__:  这个肯定要和switch()配合用，而且，当switch()的测试值为这个 __LINE__的时候，就跳到这个case里面去执行。

if(PT_YIELD_FLAG == 0) {
return PT_YIELDED;
}

这就没解释的必要了，无非就是在某种条件下，是继续执行程序还是直接返回去了。

但，就上面展开的8行代码，铺陈开了故事的所有脉络....

关键字：  contiki  switch 汇编