在模拟中对函数进行桩设定

Question

我正在开发一个嵌入式C项目，它依赖于一些外部硬件。我希望暂时屏蔽访问这些部分的代码，以便在不使用任何硬件的情况下模拟系统。到目前为止，我已经使用了一些宏，但这迫使我对生产代码进行了一些修改，我想避免这种情况。

示例：

stub.h
#ifdef _STUB_HW
#define STUB_HW(name) Stub_##name
#else /*_STUB_HW*/
#define STUB_HW(name) name
#endif /*_STUB_HW*/

my_hw.c
WORD STUB_HW(clear_RX_TX)()
{ /* clear my rx/tx buffer on target HW */ }

test_my_hw.c
#ifdef _STUB_HW
WORD clear_RX_TX()
{ /* simulate clear rx/tx buffer on target HW */ }

使用这段代码，我可以通过预处理器标签_STUB_HW打开/关闭存根。

有没有一种方法可以在不改变生产代码的情况下完成此操作，并避免大量的ifdef。如果可以避免，在同一个文件中不会混合生产和测试代码。只要我能尽可能地将其保留在生产代码之外，我就不在乎测试代码的外观。

编辑：

如果可以选择/重命名函数而不替换整个文件，那就太好了。比如以nRF_##开头的所有函数都被赋予新名称，然后将test_nRF_##插入到nRF_##中。

- eaanon01

Answer 1

我只是创建了两个文件ActualDriver.c和StubDriver.c，它们包含完全相同的函数名称。通过对不同对象链接生产代码进行两次构建，就不会出现命名冲突。这样，生产代码中就不包含任何测试或条件代码。

- Gerhard

---

实际上是一个很好的工作选项。不确定它是否是最适合我的最佳解决方案。请参见编辑。 - eaanon01

只要没有其他更好的解决方案被发现，就接受至少这么长的时间。 :) - eaanon01

Answer 2

如Gerhard所说，使用一个常见的头文件“driver.h”和单独的硬件层实现文件，其中包含实际和存根函数。

在eclipse中，我有两个目标，并且我“从构建中排除”不需要使用的driver.c文件，并确保适当的文件被包含在构建中。然后Eclipse在构建时生成makefile。

另一个要指出的问题是确保您定义了固定大小的整数，以便您的代码在溢出方面表现相同。（尽管从您的代码示例中我可以看到您正在这样做。）

- Jeff V

Answer 3

我同意以上观点。这个标准解决方案是定义一个不透明的抽象函数集合，它们是"驱动程序"到硬件的接口，并在主程序中调用该接口。然后提供两种不同的驱动程序实现，一种用于硬件，另一种用于软件。软件变体将以某种适当的方式模拟硬件的IO效果。

请注意，如果目标是在较低级别上编写代码，即需要模拟每个硬件访问而不是整个函数，可能会有些棘手。但在这里，可以定义不同的“write_to_memory”和“read_from_memory”函数（或宏，如果对目标速度至关重要）。

无论哪种情况，都不需要更改函数名称，只需使用两个不同的批处理文件、make文件或IDE构建目标（取决于您使用的工具）。

最后，在许多情况下，更好的技术解决方案是选择一个完整的目标系统模拟器，例如Qemu、Simics、SystemC、CoWare、VaST或类似的工具。这样可以让您始终运行相同的代码，并构建一个硬件模型，该模型从软件的角度看起来像实际的硬件。虽然需要更大的前期投资，但对于许多项目来说，这是值得努力的。它基本上消除了在目标和主机上使用不同版本的构建的问题，并确保您始终使用带有部署构建选项的交叉编译器。请注意，许多嵌入式编译器套件都内置了一些基本的模拟功能。

- jakobengblom2