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# 使用方法
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## 创建om_config.h配置文件
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参照`config/om_config_template.h`和[配置文件介绍](config.md),编写`om_config.h`。
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## 添加源文件和头文件到工程
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### CMake
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直接将src文件夹作为子目录加入
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add_subdirectory(user_dir/one-message/src om.out)
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将om_config.h配置文件所在目录加入到OneMessage目标
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target_include_directories(OneMessage PUBLIC config_file_dir)
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### Makefile
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将src下的所有目录和源文件，以及om_config.h配置文件所在目录加入到编译目标当中。
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## 引用头文件
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`include "om.h"`
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## 初始化
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om_status_t om_init();
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## 创建话题/订阅者/链接
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动态分配内存
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om_topic_t* om_create_topic(const char* name,size_t buff_len)
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om_suber_t* om_create_suber(om_topic_t* link)
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om_status_t om_topic_link(om_topic_t* source, om_topic_t* target);
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静态内存
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om_topic_t* om_create_topic_static(om_topic_t* topic, const char* name,size_t buff_len)
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om_suber_t* om_create_suber_static(om_suber_t* suber, om_topic_t* link)
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om_status_t om_topic_link_static(om_suber_t* suber, om_link_t* link,
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om_topic_t* source, om_topic_t* target);
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## 发布消息
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om_status_t om_publish(om_topic_t* topic, void* buff, uint32_t size, bool block, bool in_isr)
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block参数决定同时有其他线程发布这个话题时是否等待，in_isr取决于是否在中断中调用
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## 异步订阅话题
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om_suber_t* om_subscribe(om_topic_t* topic);
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om_suber_t* om_subscribe_static(om_topic_t* topic, om_suber_t* sub);
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om_status_t om_suber_export(om_suber_t* suber, void* buff, bool in_isr);
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bool om_suber_available(om_suber_t* suber);
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* om_subscribe会返回一个可导出话题数据的订阅者
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* 当订阅者接收到新数据时,调用om_suber_export会将数据写入buff,并返回OM_OK.
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* om_suber_available判断是否有新数据
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## 为话题添加订阅队列
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与普通订阅者不同，使用队列可以存储一个topic上的多个消息，但是无法使用回调函数。
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动态分配内存
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om_fifo_t* om_queue_add(om_topic_t* topic, uint32_t len);
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example:
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/* 创建topic */
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om_topic_t* topic = om_create_topic("topic", 1u);
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/* 添加队列 */
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om_fifo_t* queue = om_queue_add(topic, 10);
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/* 发布消息 */
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//om_publish(...)
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/* 加锁 */
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OM_TOPIC_LOCK(topic);
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/* 获取消息数量 */
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uint32_t count = om_fifo_readable_item_count(queue);
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/* 弹出数据 */
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for(int i=0;i<count;i++){
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om_fifo_pop(queue);
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}
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/* 解锁 */
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OM_TOPIC_UNLOCK(topic);
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静态内存
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om_status_t om_queue_init_fifo_static(om_topic_t* topic, om_fifo_t* fifo,
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void* buff, uint32_t len);
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om_fifo_t* om_queue_add_static(om_topic_t* topic, om_suber_t* sub,
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om_fifo_t* fifo);
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example:
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om_topic_t topic;
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om_fifo_t queue;
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om_suber_t suber;
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uint8_t buff[10];
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/* 创建话题 */
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om_create_topic_static(&topic, "topic", 1u);
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/* 初始化队列 */
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om_queue_init_fifo_static(&topic, &queue, buff, 10);
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||
/* 添加队列 */
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om_queue_add_static(&topic, &suber, &queue);
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||
|
||
/* 发布消息 */
|
||
//om_publish(...)
|
||
|
||
/* 加锁 */
|
||
OM_TOPIC_LOCK(&topic);
|
||
|
||
/* 获取消息数量 */
|
||
uint32_t count = om_fifo_readable_item_count(queue);
|
||
|
||
/* 弹出数据 */
|
||
for(int i=0;i<count;i++){
|
||
om_fifo_pop(queue);
|
||
}
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|
||
/* 解锁 */
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||
OM_TOPIC_UNLOCK(&topic);
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### 队列API
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void om_fifo_create(om_fifo_t* fifo, void* fifo_ptr, uint32_t item_sum,
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uint32_t item_size);
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bool om_fifo_writeable(om_fifo_t* fifo);
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om_status_t om_fifo_write(om_fifo_t* fifo, const void* data);
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om_status_t om_fifo_writes(om_fifo_t* fifo, const void* data,
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uint32_t item_num);
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bool om_fifo_readable(om_fifo_t* fifo);
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om_status_t om_fifo_read(om_fifo_t* fifo, void* data);
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om_status_t om_fifo_pop(om_fifo_t* fifo);
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om_status_t om_fifo_pop_batch(om_fifo_t* fifo, uint32_t item_num);
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om_status_t om_fifo_push(om_fifo_t* fifo, const void* data);
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om_status_t om_fifo_jump_peek(om_fifo_t* fifo, uint32_t num, void* data);
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om_status_t om_fifo_peek(om_fifo_t* fifo, void* data);
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om_status_t om_fifo_peek_batch(om_fifo_t* fifo, void* data, uint32_t item_num);
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om_status_t om_fifo_reads(om_fifo_t* fifo, void* data, uint32_t item_num);
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uint32_t om_fifo_readable_item_count(om_fifo_t* fifo);
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uint32_t om_fifo_writeable_item_count(om_fifo_t* fifo);
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om_status_t om_fifo_reset(om_fifo_t* fifo);
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om_status_t om_fifo_overwrite(om_fifo_t* fifo, const void* data);
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void om_fifo_foreach(om_fifo_t* fifo, bool (*fun)(void* data, void* arg),
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void* arg);
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void* om_fifo_foreach_dist(om_fifo_t* fifo, void* data);
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## 格式化配置
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om_topic_t* om_config_topic(om_topic_t* topic, const char* format, ...)
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om_suber_t* om_config_suber(om_suber_t* suber, const char* format, ...)
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1. topic/suber==NULL时,会自动创建对应类型的变量(动态分配内存)并返回,且om_config_topic的第一个可选参数为话题名，第二个参数的话题数据的最大大小。
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1. 如果允许动态分配的情况下，建议使用om_config_topic/om_config_suber直接创建话题/订阅者/链接。
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1. 使用静态内存时，om_config_topic需要调用om_create_topic初始化话题，om_config_suber不需要。
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1. om_config_topic支持对同一个话题配置多次，om_config_suber只允许配置一次
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1. format参数支持大小写。
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### 用户函数
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调用用户函数时,会将注册时的fun_arg和消息一起传入。
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| 函数名 | 功能 |
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| ------------ | -------------------------------------------------------------- |
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| filter | 如果注册了filter函数,话题只有在其返回值为OM_OK时才会收到此消息 |
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| sub_callback | 如果注册了sub_callback函数,订阅者收到消息的时候会将调用此函数 |
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### 订阅者配置
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| 选项 | 参数 | 功能 |
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| ---- | ----------------------------------------------------------------- | ------------------------------------------ |
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| d | om_status_t (`*fun`)(`om_msg_t *msg, void *arg`), `void* fun_arg` | 注册sub_callback函数 |
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| t | om_topic_t * | 将订阅者者指向话题(会申请一块内存作为链接) |
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### 话题配置
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| 选项 | 参数 | 功能 |
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| ---- | ----------------------------------------------------------------- | --------------------------------------------------------------------------------------- |
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| f | om_status_t (`*fun`)(`om_msg_t *msg, void *arg`), `void* fun_arg` | 注册filter函数 |
|
||
| l | om_topic_t * | 链接话题，以后收到的消息会转发到参数中的话题(会申请一块内存用来存放新的链接和订阅者) |
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||
| k | om_suber_t*,om_link_t*,om_topic_t * | 链接话题，以后收到的消息会转发到参数中的话题，不会动态申请内存 |
|
||
| t | om_suber_t * | 链接话题，参数中的话题收到的消息会转发到本话题(会申请一块内存用来存放新的链接和订阅者) |
|
||
| e | om_suber_t*,om_link_t*,om_topic_t * | 链接话题，参数中的话题收到的消息会转发到本话题，不会动态申请内存 |
|
||
| d | om_status_t (`*fun`)(`om_msg_t *msg, void *arg`), `void* fun_arg` | 先将fun注册为新创建(使用动态分配)的订阅者的sub_callback函数,再将订阅者指向话题 |
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| s | om_suber_t * | 将参数中的订阅者者添加到话题 |
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| c | 无 | 申请一块内存作为话题的缓存区，以后接收消息时只拷贝数据，不传递指针 |
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| x | void * | 将参数指向的内存空间作为话题的缓存区，以后接收消息时只拷贝数据，不传递指针 |
|
||
| a | 无 | 将话题添加到网络，使其可被查找 |
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例：
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1. 创建一个名为topic_name话题,为其添加一块大小为topic_buff_len的缓存空间，并将其添加到索引网络中。
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2. 创建一个指向your_topic,且其sub_callback函数为fun1的订阅者
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||
3. 创建一个名为topic_name1话题,链接到topic_name话题,并将其添加到索引网络中。
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* 使用动态内存分配
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// 创建话题
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om_topic_t* your_topic = om_config_topic(NULL,"ca","topic_name",topic_buff_len);
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||
// 创建订阅者并添加到话题
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om_suber_t* you_suber = om_config_suber(NULL,"dt",fun1,fun1_arg,your_topic);
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||
// 创建另一个话题并链接
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om_topic_t* your_topic1 = om_config_topic(NULL,"la","topic_name1",topic_buff_len, your_topic);
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||
或者
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||
|
||
// 创建订阅者
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||
om_suber_t* you_suber = om_config_suber(NULL,"d",fun1,fun1_arg);
|
||
// 创建话题并添加订阅者
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||
om_topic_t* your_topic = om_config_topic(NULL,"csa","topic_name",topic_buff_len,you_suber);
|
||
// 创建另一个话题并链接
|
||
om_topic_t* your_topic1 = om_config_topic(NULL,"la","topic_name1",topic_buff_len, your_topic);
|
||
或者
|
||
|
||
// 创建话题，创建一个订阅者并添加到话题
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om_topic_t* your_topic = om_config_topic(NULL,"cda","topic_name",topic_buff_len,fun1,fun1_arg);
|
||
// 创建另一个话题并链接
|
||
om_topic_t* your_topic1 = om_config_topic(NULL,"la","topic_name1",topic_buff_len, your_topic);
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* 静态内存
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// 定义变量(注意变量生命周期)
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om_topic_t your_topic,your_topic1;
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om_suber_t your_suber,your_suber1;
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om_link_t your_link;
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uint8_t buff[topic_buff_len];
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// 初始化话题
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om_create_topic_static(&your_topic,"topic_name",topic_buff_len);
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om_create_topic_static(&your_topic1,"topic_name1",topic_buff_len);
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||
// 为订阅者注册函数
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||
om_config_suber(&your_suber,"d",fun1,fun1_arg);
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||
// 向话题添加缓冲区和订阅者
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om_config_topic(&your_topic,"xsa",buff,&your_suber)
|
||
// 链接话题
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om_config_topic(&your_topic1,"ea",&your_suber1,&your_link,&your_topic)
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## 返回值
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* OM_OK = 0,
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* OM_ERROR = 1,
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* OM_ERROR_NULL,
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* OM_ERROR_BUSY,
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* OM_ERROR_TIMEOUT,
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* OM_ERROR_FULL,
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* OM_ERROR_EMPTY,
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||
* OM_ERROR_NOT_INIT
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## log
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om_topic_t* om_get_log_handle() //返回log所在话题
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om_status_t om_print_log(char* name, om_log_level_t level, bool block, bool in_isr, const char* format,...)
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| Level | Color |
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| -------------------- | ------- |
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| OM_LOG_LEVEL_DEFAULT | DEFAULT |
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| OM_LOG_LEVEL_WARNING | YELLOW |
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| OM_LOG_LEVEL_ERROR | RED |
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| OM_LOG_LEVEL_PASS | GREEN |
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| OM_LOG_LEVEL_NOTICE | BLUE |
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并提供以下宏来增加代码可读性
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// in thread
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OMLOG_DEFAULT
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OMLOG_WARNING
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OMLOG_ERROR
|
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OMLOG_PASS
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OMLOG_NOTICE
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// in isr
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OMLOG_DEFAULT_ISR
|
||
OMLOG_WARNING_ISR
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OMLOG_ERROR_ISR
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||
OMLOG_PASS_ISR
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||
OMLOG_NOTICE_ISR
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## 查找话题
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om_topic_t *om_core_find_topic(const char *name, uint32_t timeout)
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如果能此网络找到对应名字的话题,返回此话题,否则返回NULL
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## 获取话题等对象的数量
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uint16_t om_msg_get_topic_num()
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uint16_t om_msg_get_suber_num(om_topic_t* topic)
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## 给话题加锁
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bool OM_TOPIC_LOCK(om_topic_t*);
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void OM_TOPIC_UNLOCK(om_topic_t*);
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如果使用om_suber_export方式获取话题数据，而且传递的是数据的原始指针，发布线程可以在写入数据时给话题加锁，防止订阅者读取到不完整的数据。
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## 用户函数遍历网络
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om_status_t om_msg_for_each_topic(om_status_t (*fun)(om_topic_t*, void* arg),
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void* arg)
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## 注销和删除
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设计时不考虑框架的注销，用户可以将某个动态申请的话题/订阅者/链接删除，但是无法删除任何静态的对象。
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## 其他API
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| 函数名 | 功能 |
|
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| -------------------- | ------------------------ |
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| om_topic_add_suber | 添加订阅者 |
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| om_topic_link | 链接话题 |
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| om_suber_available | 判断订阅者是否有新消息 |
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| om_msg_del_topic | 销毁话题 |
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| om_msg_del_suber | 销毁订阅者 |
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| om_msg_get_last_time | 获得话题最后一次消息时间 |
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## 事件触发器
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om_event_group_t* om_event_create_group(char* name);
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om_event_group_t* om_event_create_group_static(om_event_group_t* group,
|
||
const char* name);
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||
|
||
创建一个事件组。内部使用uint32_t来存放事件，一个值对应一个事件
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|
||
示例：`om_event_group_t * evt_group = om_event_create_group("test_group")`
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om_status_t om_event_register(om_event_group_t * group, uint32_t event, om_event_status_t status, om_user_fun_t fun, void* arg);
|
||
|
||
om_status_t om_event_register_static(om_event_t* handle, om_event_group_t* group, uint32_t event, om_event_status_t status, void (*callback)(uint32_t event, void* arg), void* arg);
|
||
|
||
为某个事件注册回调函数，fun在事件发生时会被调用，并将event和arg传入
|
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|
||
status决定了调用回调函数的条件
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||
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typedef enum {
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||
OM_EVENT_START, //上一次触发条件不成立且本次成立
|
||
OM_EVENT_PROGRESS, //只检查本次触发条件成立
|
||
OM_EVENT_END, //上一次触发条件成立且本次不成立
|
||
} om_event_status_t;
|
||
|
||
示例：`om_event_register(evt_group, EVENT_1, OM_EVENT_START, callback_fun, fun_arg)`
|
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|
||
om_status_t om_event_active(om_event_group_t * group, uint32_t event, bool block， bool in_isr);
|
||
|
||
触发事件。示例：`om_event_active(evt_group, EVENT_1, true, false)`
|
||
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||
## 高级过滤器
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|
||
om_status_t om_config_filter(om_topic_t* topic, const char* format, ...)
|
||
|
||
过滤器配置
|
||
| 选项 | 参数 | 功能 |
|
||
| ---- | ------------------------------------------------------------------------------------------------- | ------------------ |
|
||
| l | `om_topic_t* target,uint32_t length,uint32_t offset,uint32_t scope,void* fl_template` | 设置过滤器列表模式 |
|
||
| r | `om_topic_t* target,uint32_t length,uint32_t offset,uint32_t scope,uint32_t start,uint32_t range` | 设置过滤器范围模式 |
|
||
| d | `om_topic_t* target,uint32_t length,uint32_t offset,uint32_t scope` | 设置过滤器分解模式 |
|
||
|
||
om_status_t om_config_filter_static(om_topic_t* topic, const char* format, ...)
|
||
|
||
过滤器配置
|
||
| 选项 | 参数 | 功能 |
|
||
| ---- | ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | ------------------ |
|
||
| l | `om_afl_filter_t* filter,om_topic_t* target,uint32_t length,uint32_t offset,uint32_t scope,void* fl_template` | 设置过滤器列表模式 |
|
||
| r | `om_afl_filter_t* filter,om_topic_t* target,uint32_t length,uint32_t offset,uint32_t scope,uint32_t start,uint32_t range` | 设置过滤器范围模式 |
|
||
| d | `om_afl_filter_t* filter,om_topic_t* target,uint32_t length,uint32_t offset,uint32_t scope` | 设置过滤器分解模式 |
|
||
|
||
在列表模式下,会在内存地址offset到offset+scope内匹配是否与template相同,然后把整包发布到target话题。
|
||
|
||
在范围模式下,会把内存offset到offset+scope视为一个无符号整形数,然后判断其值大于等于start且小于start+range,`暂时只支持uint32_t类型`,再将整包发布到target。
|
||
|
||
在分解模式下,会将offset到offset+scope这一段数据发布到target。
|
||
|
||
为了避免计算偏移量以及长度,OneMessage提供了OM_PRASE_STRUCT宏,可得到结构体对应成员的length,offset,scope三个参数。例：
|
||
|
||
数据结构体：
|
||
|
||
typedef struct{
|
||
char list[10];
|
||
uint32_t range;
|
||
float decomp;
|
||
}om_example_t;
|
||
|
||
配置列表模式
|
||
|
||
om_config_filter(source,"l",target_topic,OM_PRASE_STRUCT(om_example_t,list),your_template)
|
||
|
||
配置范围模式
|
||
|
||
om_config_filter(source,"r",target_topic,OM_PRASE_STRUCT(om_example_t,range),start,range)
|
||
|
||
配置分解模式
|
||
|
||
om_config_filter(source,"d",target_topic,OM_PRASE_STRUCT(om_example_t,decomp))
|
||
|
||
## 通信收发器
|
||
|
||
为了满足跨进程和跨设备通信的需要，我们设计了这个通信收发器。它能够将任意一个topic中的数据连同topic的身份信息一同打包到一个数据包当中，同时能够处理其他设备通过任意方式传递来的数据包。
|
||
|
||
---
|
||
|
||
创建一个通信节点。每个通信节点包含一个接收fifo(fifo_buff，buffer_size)和解析用的缓冲区(prase_buff, prase_buff_len)。同时也包含一个有map_len长度的om_com_map_item_t数组(map，map_len)，用来存放topic的信息。
|
||
|
||
buffer_size和prase_buff_len应当大于接收topic的最大数据长度+10，加大buff能够更好的应对组包的情况。
|
||
|
||
om_status_t om_com_create(om_com_t* com, uint32_t buffer_size, uint16_t map_len, uint32_t prase_buff_len);
|
||
|
||
om_status_t om_com_create_static(om_com_t* com, void* fifo_buff, uint32_t buffer_size, om_com_map_item_t* map, uint16_t map_len, uint8_t* prase_buff, uint32_t prase_buff_len);
|
||
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为通信节点添加topic。请确保在添加之前需要的topic已经创建完毕。
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om_status_t om_com_add_topic(om_com_t* com, om_topic_t* topic);
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om_status_t om_com_add_topic_with_name(om_com_t* com, const char* topic_name);
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利用topic内的信息打包pack。因为加入了校验和topic信息，buff的长度应当比topic消息的长度多10个字节，我们提供了OM_COM_TYPE宏来快速创建缓冲区。
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om_status_t om_com_generate_pack(om_topic_t* topic, void* buff);
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将接收到的数据包解析，如果存在完整的数据包，会直接发布到对应topic。支持拆包，组包，错位或者夹杂无效数据情况下的解析。
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om_com_recv_ans_t om_com_prase_recv(om_com_t* com, uint8_t* buff, uint32_t size, bool block, bool in_isr);
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示例:
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定义数据结构体
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typedef struct {
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uint32_t test;
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char str[10];
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} om_com_test_t;
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发送端配置
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/* 初始化OneMessage */
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om_init();
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/* 创建话题 */
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om_topic_t* source = om_config_topic(NULL, "ca", "source", sizeof(om_com_test_t));
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/* 创建发送缓冲区 */
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OM_COM_TYPE(om_com_test_t) trans_buffer;
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/* 创建发送数据 */
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om_com_test_t test_data = {.str = "test data1", .test = 0x12345678};
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/* 发布消息 */
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om_publish(source, &test_data, sizeof(om_com_test_t), true, false);
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/* 打包消息，写入缓冲区 */
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om_com_generate_pack(source, &trans_buffer);
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/* 使用任何一种方式发送数据 */
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//user_trans_data(trans_buffer, sizeof(trans_buffer));
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接收端配置
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/* 初始化OneMessage */
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om_init();
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/* 创建话题 */
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om_topic_t* source = om_config_topic(NULL, "ca", "source", sizeof(om_com_test_t));
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/* 接收节点变量 */
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om_com_t com;
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/* 创建接收节点 */
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om_com_create(&com, 128, 5, 128);
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/* 添加接收topic */
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om_com_add_topic(&com, source);
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/* 使用任何一种方式接收数据 */
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//user_recv_data(user_recv_buff, sizeof(user_recv_buff));
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/* 解析接收到的数据 */
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om_com_prase_recv(&com, (uint8_t*)&user_recv_buff, user_recv_len, true, false);
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### 存在的问题
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1. 包数据段较长（>10kb）时，解析性能可能较低。
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2. 为了提高带宽利用率和打包速度，使用crc32作为topic的id，存在重复的可能性，出现此情况时请给topic更名。后续考虑使用分布更均匀的生成算法。
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