通過(guò)RealSense代碼說(shuō)明一些C語(yǔ)言問(wèn)題

以前也讀了這個(gè)RGBD相機(jī)的一些源碼但是發(fā)現(xiàn)自己的基本功是一點(diǎn)也不好，所以就擱置了很久，今天試圖來(lái)回答一些問(wèn)題。

說(shuō)好的不會(huì)再出新品結(jié)果還是出了，估計(jì)這個(gè)市場(chǎng)還是可以的

自己就看一個(gè)例子里面的代碼

就一個(gè)C文件，看的也簡(jiǎn)單一些

set(CMAKE_EXPORT_COMPILE_COMMANDS 1)


add_executable(rs-color rs-color.c ../example.h)
include_directories(../../common ../../third-party/imgui ../../C)
target_link_libraries(rs-color ${DEPENDENCIES})
set_target_properties (rs-color PROPERTIES
FOLDER "Examples/C"
)


install(TARGETS rs-color RUNTIME DESTINATION ${CMAKE_INSTALL_BINDIR})

編譯的文件都是使用Cmake來(lái)控制的，所以一開(kāi)始寫一些這個(gè)。

set(CMAKE_EXPORT_COMPILE_COMMANDS 1) 這個(gè)命令會(huì)讓CMake在編譯過(guò)程中輸出 JSON 格式的編譯命令到 compile_commands.json 文件中。這對(duì)于IDE的代碼補(bǔ)全和靜態(tài)分析很有幫助。

add_executable(rs-color rs-color.c ../example.h) 這個(gè)命令定義了一個(gè)rs-color的可執(zhí)行目標(biāo),源代碼文件是rs-color.c和example.h。

include_directories(../../common ../../third-party/imgui ../../C) 這個(gè)命令指定了包含路徑,用于解析rs-color.c和example.h中的#include語(yǔ)句。

target_link_libraries(rs-color ${DEPENDENCIES}) 這個(gè)命令為rs-color目標(biāo)指定了鏈接庫(kù),其中${DEPENDENCIES}是一個(gè)變量,包含所有依賴庫(kù)的名字。

set_target_properties (rs-color PROPERTIES FOLDER "Examples/C" )這個(gè)命令為rs-color目標(biāo)設(shè)置了一些屬性,這里指定了在IDE的項(xiàng)目視圖中,rs-color會(huì)出現(xiàn)在Examples/C文件夾下。

直接下來(lái)就看幾個(gè)代碼，是不是和學(xué)的C語(yǔ)言不太一樣

這條語(yǔ)句rs2_error *e = 0;

1. 定義了一個(gè)指針e,指向rs2_error類型。

2. 將e初始化為0,也就是RS2_ERROR_NONE,表示沒(méi)有錯(cuò)誤。

rs2_context *ctx = rs2_create_context(RS2_API_VERSION, &e);

源碼使用 Intel RealSense SDK 的 C API 創(chuàng)建了一個(gè)上下文對(duì)象 rs2_context，并將其地址賦給 ctx 變量。

同時(shí)，它傳遞了 RealSense SDK 的 API 版本號(hào) RS2_API_VERSION 給 rs2_create_context() 函數(shù)，該函數(shù)將返回一個(gè) rs2_context 對(duì)象。

在創(chuàng)建上下文對(duì)象時(shí)，還傳遞了一個(gè)錯(cuò)誤處理器（error-handler）的地址 &e，以便在運(yùn)行時(shí)捕獲可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤。

如果發(fā)生someError,會(huì)通過(guò)*e = ...將e設(shè)置為相應(yīng)的錯(cuò)誤碼。之后,在調(diào)用者可以檢查*e的值來(lái)查看doSomething()是否發(fā)生錯(cuò)誤。這是C語(yǔ)言中一個(gè)很常見(jiàn)的錯(cuò)誤處理方式 - 通過(guò)指針傳遞錯(cuò)誤碼,如果有錯(cuò)誤,被調(diào)用的函數(shù)會(huì)設(shè)置該指針為錯(cuò)誤值。

調(diào)用者在調(diào)用后檢查該值來(lái)進(jìn)行錯(cuò)誤處理。這種方式的好處是:

可以從函數(shù)返回額外的錯(cuò)誤信息(除了函數(shù)返回值本身)。

不需要定義專門的錯(cuò)誤返回類型,可以直接使用指向已有類型的指針。

簡(jiǎn)單和實(shí)用,適用于C語(yǔ)言的語(yǔ)法和習(xí)慣。

當(dāng)然,這個(gè)方式也有一定的缺點(diǎn),比如:

1. 如果不注意檢查錯(cuò)誤指針,難以發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,這會(huì)影響健壯性。

2. 錯(cuò)誤指針需要與函數(shù)的正確返回值區(qū)分開(kāi)來(lái)檢查,有一定難度。

3. 錯(cuò)誤信息只能通過(guò)指定的指針值返回,表達(dá)能力較有限。所以,對(duì)于rs2_error *e這樣的指針,是可以直接作為C函數(shù)的參數(shù)進(jìn)行傳遞的,這是C語(yǔ)言中一種簡(jiǎn)單實(shí)用的錯(cuò)誤處理方式,但是也有一定的缺陷。

在這里被定義了很多

更具體的實(shí)現(xiàn)

1.析構(gòu)函數(shù)~rs2_context(),在rs2_context被釋放時(shí)會(huì)調(diào)用ctx->stop()。這是用于停止某個(gè)線程或后臺(tái)服務(wù)。

2. 一個(gè)std::shared_ptr<:context>成員ctx。這是一個(gè)librealsense庫(kù)中的context對(duì)象,通過(guò)shared_ptr智能指針進(jìn)行管理?？梢圆聹y(cè),這個(gè)rs2_context結(jié)構(gòu)體表示一個(gè)與librealsense的context相關(guān)的對(duì)象,它在釋放時(shí)會(huì)停止該context,并通過(guò)shared_ptr管理context的生命周期。 其實(shí)這也是一個(gè)使用RAII(Resource Acquisition Is Initialization),通過(guò)在對(duì)象構(gòu)造和析構(gòu)時(shí)啟動(dòng)和停止資源,實(shí)現(xiàn)資源的自動(dòng)管理。

  rs2_context *ctx = rs2_create_context(RS2_API_VERSION, &e);

這段代碼中，通過(guò)調(diào)用rs2_create_context()函數(shù)創(chuàng)建了一個(gè)rs2_context 實(shí)例，并將該實(shí)例的指針賦值給了 ctx 變量。這個(gè) rs2_context 實(shí)例是在 rs2_create_context() 函數(shù)內(nèi)部創(chuàng)建并初始化的，然后將其地址返回給調(diào)用者，調(diào)用者通過(guò) ctx 變量來(lái)訪問(wèn)和操作該實(shí)例。

可以說(shuō)rs2_context實(shí)例已經(jīng)被初始化并設(shè)置好了，但不能直接說(shuō) rs2_context 里面是一個(gè)已經(jīng)初始化過(guò)的結(jié)構(gòu)體，因?yàn)?rs2_context 只是一個(gè)指針類型，并不存儲(chǔ)任何數(shù)據(jù)。

結(jié)構(gòu)體指針在 C 語(yǔ)言中被廣泛使用，因?yàn)樗梢苑奖愕卦L問(wèn)和操作結(jié)構(gòu)體中的成員，而不需要對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)體進(jìn)行復(fù)制。結(jié)構(gòu)體指針可以通過(guò)指針運(yùn)算和取值運(yùn)算符來(lái)訪問(wèn)結(jié)構(gòu)體成員，這使得對(duì)結(jié)構(gòu)體的操作變得更加高效。

以下是一些常見(jiàn)的使用結(jié)構(gòu)體指針的場(chǎng)景：

傳遞結(jié)構(gòu)體指針作為函數(shù)參數(shù)：這種情況下，函數(shù)可以通過(guò)指針來(lái)訪問(wèn)和修改結(jié)構(gòu)體的成員，從而避免了對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)體進(jìn)行復(fù)制，提高了程序的效率。

動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配：當(dāng)需要?jiǎng)討B(tài)創(chuàng)建一個(gè)結(jié)構(gòu)體對(duì)象時(shí)，需要使用結(jié)構(gòu)體指針來(lái)指向該對(duì)象。在動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存時(shí)，使用結(jié)構(gòu)體指針可以確保只分配所需的內(nèi)存，并且可以方便地釋放分配的內(nèi)存。

鏈表和樹(shù)等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：鏈表和樹(shù)等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)通常使用結(jié)構(gòu)體指針來(lái)連接不同的節(jié)點(diǎn)，從而構(gòu)建出完整的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

 rs2_context *rs2_create_context(int api_version, rs2_error **error);

- api_version參數(shù)指定了librealsense API的版本號(hào),用于向后兼容。
-e是個(gè)指針,如果有錯(cuò)誤發(fā)生,會(huì)被設(shè)置為錯(cuò)誤碼。這是C語(yǔ)言常見(jiàn)的錯(cuò)誤返回方式。

包含了以下字段:

message:錯(cuò)誤消息,描述錯(cuò)誤 details 的字符串。

function:發(fā)生錯(cuò)誤的函數(shù)名。

args:發(fā)生錯(cuò)誤的函數(shù)調(diào)用的參數(shù)。

exception_type:錯(cuò)誤類型,很可能是一個(gè)enum,表示出錯(cuò)的原因。這個(gè)結(jié)構(gòu)體通常用來(lái)表示異常信息,或是庫(kù)函數(shù)調(diào)用后的錯(cuò)誤詳情。

c++
struct rs2_error 
{
    std::string message;   // 錯(cuò)誤消息
    std::string function;  // 函數(shù)名
    std::string args;     // 函數(shù)參數(shù)
    rs2_exception_type exception_type; // 錯(cuò)誤類型
};

如果一個(gè)函數(shù)返回一個(gè)結(jié)構(gòu)體類型的值，那么需要使用一個(gè)結(jié)構(gòu)體類型的變量來(lái)接收這個(gè)返回值。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)體類型通常比較大，如果直接將結(jié)構(gòu)體類型的值作為函數(shù)的返回值返回，會(huì)導(dǎo)致復(fù)制整個(gè)結(jié)構(gòu)體的內(nèi)存空間，從而影響程序的性能。因此，C 語(yǔ)言中通常使用指向結(jié)構(gòu)體的指針作為返回值，而不是直接返回結(jié)構(gòu)體類型的值。

#include 
#include 


struct person {
    char name[50];
    int age;
};


struct person* create_person(const char* name, int age) {
    struct person* p = (struct person*) malloc(sizeof(struct person));
    if (p != NULL) {
        strcpy(p->name, name);
        p->age = age;
    }
    return p;
}


int main() {
    struct person* p = create_person("John Doe", 30);
    if (p != NULL) {
        printf("Name: %s
", p->name);
        printf("Age: %d
", p->age);
        free(p);
    }
    return 0;
}

完整代碼

看這個(gè)

在上面的例子中，create_person() 函數(shù)返回一個(gè)指向：

 struct person

結(jié)構(gòu)體的指針。

該函數(shù)使用malloc()函數(shù)動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存來(lái)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)體，然后將結(jié)構(gòu)體的成員賦值為傳入的參數(shù)。最后，該函數(shù)返回指向該結(jié)構(gòu)體的指針。在 main() 函數(shù)中，調(diào)用 create_person() 函數(shù)來(lái)創(chuàng)建一個(gè)結(jié)構(gòu)體實(shí)例，并打印出其成員的值。在使用完結(jié)構(gòu)體后，還需要調(diào)用 free() 函數(shù)來(lái)釋放動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存。

更具體的來(lái)分析：

    struct person* p = (struct person*) malloc(sizeof(struct person));

調(diào)用malloc()函數(shù),請(qǐng)求分配sizeof(struct person)字節(jié)的內(nèi)存塊。這將分配足夠存放person結(jié)構(gòu)體的內(nèi)存。

malloc()返回 void *,所以我們需要強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換為struct person*。這會(huì)將void *轉(zhuǎn)換為person結(jié)構(gòu)體的指針。

person *p將保存分配的內(nèi)存塊地址,我們可以通過(guò)p訪問(wèn)這個(gè)person對(duì)象。

分配的內(nèi)存未初始化,需要手工初始化 person 對(duì)象的各個(gè)字段。

使用malloc()獲取內(nèi)存,強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換為需要的指針類型,使用后釋放內(nèi)存。

https://www.intelrealsense.com/

https://github.com/IntelRealSense/librealsens

審核編輯：湯梓紅