在微控制器上用C ++调整动态数组的大小是否是一个好主意

Question

我正在构建模型的铁路道口信号，并正在研究微控制器代码以使其起作用。 我遇到了一个问题，使我对自己的方法提出了质疑。

一旦火车触发进入交叉口区域，我将读取RFID标签（每辆车内都装有一个），并将标签编号放入一个阵列中。 问题在于，很可能总是需要调整阵列的大小，因为并非每列火车都有相同数量的汽车，因此也有相同数量的RFID标签。 我需要捕获最后一个汽车标签，因为我需要从出口区RFID读取器中监视该标签，因此我知道何时关闭门并关闭闪光灯。 另外，当发现新标签时，我可以对汽车进行计数，并且与出口区域中的计数恰好匹配，因此不需要数组。

除了数组，还有一种更有效的方法吗？ 我是C＃专家，所以并不是所有人都非常熟悉C ++中的处理方法，指针以及所有附带的内容。

另一个想法是放弃数组，只用读取的每个标签替换一个tagID变量，以为最后一个汽车标签将一直存在于变量中，并匹配进入和退出汽车数量，这可能是最简单的解决方案。

对最佳方法有何想法？

Answer 1

在现实世界的铁路道口中，这最终会影响人们的安全。 尽管这只是一个模型，但它可能是使您思考在现实世界中可能遇到的事物类型的好练习（因为这只是放大的版本，其后果会更大）。

我建议：

• 使代码尽可能简单；
• 提供内部验证措施，以确保假设符合实际情况；
• 定义了恢复程序，以在上述验证失败时进行处理；
• 编写单元测试以验证所有边缘情况和模式异常操作（如果您具有强迫性）。

除非您真的知道自己在做什么，否则不建议在微控制器环境中使用动态内存。 内存不足并由于意外碎片而崩溃是一个非常实际的问题。

一种简单的方法是记录第一个标签，最后一个标签和标签数量。 这样，您可以对启动和退出滑架进行一些完整性检查，并确保退出的滑架数量与输入的数量相同。 如果不是，请进入某种警报恢复状态，在其中记录问题，并可能使用超时或其他检测来确定可以安全举起手臂。

另一种方法是制作一个静态数组，该数组足以存储比两个检测器之间实际容纳的托架更多的托架，并将其用作环形缓冲区。 这样，您可以验证每辆车离开交叉路口时的情况。

如果您确实需要使用动态内存，请继续。 但是请考虑，如果这样的系统可能由于分配失控而失败，那么任何静态阵列解决方案也可能在这种情况下失败。 您可能需要重新考虑您的方法。

Answer 2

为了避免指针和手动分配内存，您可以使用该类

std::vector

向量是表示可以改变大小的数组的序列容器。

您可以在此处了解更多信息 。

Answer 3

好吧， 过境口区域一次只能容纳有限数量的车辆。 是不是

您可以做的是基于std::array<tagId,MAX_SLOTS>实现某种大小固定的队列，并保留实际可用的传入插槽索引。

Answer 4

我会做这样的事情：

template<class T, size_t max>
class ResizeableArray{
    T array[max];
    size_t end;
  public:
    void addLast(T value){
      array[end] = value;
      end++;  //Maybe check before you do this
    }
    size_t size(){
      return end;
    }
    T operator[](size_t index){
      return array[index];  //Maybe do a check here?
    }
    void RemoveLast(){
      end--;
      array[end].~T();  //Destroy the object
    }
};

然后，您可以像这样使用：

ResizeableArray<TrainCar,32> cars;  //Max size of 32
cars.addLast(TrainCar());
cars.addLast(TrainCar());
cars.addLast(TrainCar());
cars.addLast(TrainCar());
if (cars[1].someMethod())
  doSomthing();

真正的好处是使用此方法没有动态内存初始化，如果您使用的是微型内存，我肯定会建议这样做。 另一个好处是它的行为（某种程度上）就像内置的列表持有者。 如果您想要更多功能，可以添加它。