第三章 TinyOS编程语言nesC

    在具体介绍nesC之前，先以C及C++作为参照物，讨论C（C++）与nesC之间的不同，这将有利于读者尤其是nesC的初学者更好地理解nesC的语法、用法。

    nesC（Network Embedded Systems C）采用了特有的基于组件（Component）的编程模型，即通过连接组件来创建应用。实际上，可以将nesC程序看做若干组件的集合。组件是一个个单独的代码块，为输入和（/或）输出定义了明确的接口（interface）。接口是一组被称为命令（command）和（/或）事件（event）的函数集合，是组件的访问点。接口是双向的，是组件间相互联系的通道。组件实现的功能或函数必须在其声明的接口中说明，否则不能被其他组件使用。组件可以分为两种类型：模块（Module）和配件（Configuration）。模块负责定义状态以及可执行逻辑，配件通过接口将组件连接起来，形成一个新的抽象（也可以称为服务）或者一个完整的顶层应用。

    本章按照从简单到复杂的顺序，依次介绍组件、接口、模块实现、配件实现、参数化接口与通用化组件等编程知识。

3.1  Android平台简介

    nesC与C之间的本质区别在于程序的连接（linking）模型。C程序由变量、函数和类型等程序元素组成。这些程序元素在文件中定义，分别被编译并连接到一起构建成应用。nesC程序由组件组成，这些组件通过连接语句显式地组织起来。nesC编译器将这些组件编译并连接成为一个整体（即一个应用）。站在编程者的角度来看，nesC编程的困难与复杂性不在于如何写组件，而在于如何把组件组织成一个可以工作的应用。

    本节试图从编程者的角度出发，先介绍C（C++）程序如何组织，再进一步讨论nesC程序如何组织及原因。

    3.1.1  C与C++

    C程序元素包括变量、类型和函数。为了叙述方便，这里大多时候将函数与变量统称为变量。在一些具体情况下，再明确指出是变量还是函数。

    C程序命名变量有三种方式：声明（declaration），定义（definition）和引用（reference）。

    声明变量是告知编译器变量的名称和类型。例如，声明函数是把函数名、函数参数的个数和参数类型等信息通知编译系统，以便在调用函数时，编译系统能够正确识别函数并检查调用是否合适。只要保持一致，可以多次声明变量。声明变量不是实现，仅表明变量存在，其他变量可以使用它。

    引用变量包括调用函数、赋值及取地址等。通常情况下，C编译器要求声明变量之后才能引用它。使用未声明的变量是不良的C编程习惯。

    定义变量是最后一种变量命名方式。声明变量表明变量是存在的，引用变量是使用变量，而定义变量实际上是创建变量。具体地说，定义函数是实现函数，定义变量是为变量分配存储区域。变量可以被声明多次，引用多次，但只能定义一次。

    定义变量将变量名字引入到了程序的命名范围。C程序有多个命名范围，可以将其看成一个范围树，在最顶层的根是全局范围。任何代码都可以引用全局范围内的变量。全局变量和非静态（non-static）函数都在全局范围内。大括号{ }定义了子范围，该范围内的代码只能引用树中该范围以上范围内命名的变量。另外，还有一个变量范围级别是文件范围，由static关键字来声明，也就是说，带有关键字static标识的变量只能被同文件内的代码引用，不能在全局范围内被引用。

    如果一个C程序由多个C文件构成，为了引用别的文件中的变量，需要使用声明变量的方式，将所要使用的变量名字引到全局范围。在下面的例3.1中，文件f2.c定义了函数g()，在文件f1.c中要使用这个函数，需要使用语句extern void g()先声明它。

    例3.1：

    f1.c包含的C代码如下：

    extern void g( )

    int main () {

    g();g();

    }

    f2.c包含的代码如下：

    void g() {   

    printf(“hello world!”);

    }

    在全局范围内组织变量要采用诸如头文件和命名约定等技巧。头文件也是一种C源文件。它将变量声明组织在一起，这些声明与相应实现文件或目标文件的定义相匹配。使用头文件可以避免大量重复输入可能带来的差错。命名约定可以在一定程度上避免使用不同的符号为相同的变量命名。例如，类型通常有_t的前缀，保证类型和函数不会有相同的名字。有些库在其变量前使用相同的前缀，如gkt_用在GKT+图形工具的库中。这些前缀提醒用户避免与其他库中的符号名字冲突。但是这样的做法使得编程显得繁冗。