RT-Thread编程高阶用法-函数扩展之$Sub$$与$Super$$

前面移植了RT-Thread Nano，其实准确来说那不叫移植，那叫做部署，因为移植的工作官方已经帮我们做好了。

文章链接：小熊派移植RT-Thread Nano

1、引发思考-相关资料检索

在之前的文章提到过，RT-Thread已经提前在main函数以前就把跟硬件配置、系统初始化、启动调度器等相关的都做好了，所以我们后来看到的main函数非常简洁，真是让人感觉神清气爽，有继续往下写代码的欲望，如下：

main.c

int main(void)
{
    while(1)
    {
        rt_kprintf("Hello RTT_NANO\n");
        HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);
        rt_thread_mdelay(500);
    }
}

那具体RT-Thread又是如何实现在main函数执行之前就把所有初始化硬件、时钟的工作都做了呢？跟随官方文档的RT-Thread代码启动流程：

跟代码，最后发现如下代码：

/* re-define main function */
int $Sub$$main(void)
{
    rtthread_startup();
    return 0;
}

/* the system main thread */
void main_thread_entry(void *parameter)
{
    extern int main(void);
    extern int $Super$$main(void);

    /* RT-Thread components initialization */
    rt_components_init();

    /* invoke system main function */
#if defined(__CC_ARM) || defined(__CLANG_ARM)
    $Super$$main(); /* for ARMCC. */
#elif defined(__ICCARM__) || defined(__GNUC__)
    main();
#endif
}

平时工作开发中没用到这样的语法，于是只能搜索文档来看看到底是如何实现的，果然在Keil帮助手册中找到了答案：

从文档中得知，Keil MDK编译器用$Sub$$和$Super$$这两个符号来扩展了 main 函数，这使得使用$Sub$$main可以在main函数执行之前就预先执行$Sub$$main函数，所以在$Sub$$main函数里就可以完成一些基本的硬件、时钟初始化功能，做完这些工作以后，还是得跳转到main函数去执行往后逻辑的呀，这就需要通过调用$Super$$main来实现了。(注：在Keil MDK编译器中是这样的情况，但在IAR以及GCC环境下有差别，这里不做分析，等后面用到再说)。

既然main函数之前能这么用，是不是换个函数也能这么用呢？这引发我的好奇，于是继续查找文档，在armlink_user_guide手册中找到：

接下来开始做实验，然后我用stm32cubeMX生成一个基本裸机工程，下载到小熊派上来验证是否正确。

2、小熊派上进行实践

2.1 基本功能配置

配置外部时钟、调试串口、调试接口以及LED

最后生成代码。

2.2 编写代码进行验证

首先添加一个串口重定向函数，后面才能使用printf

int fputc(int ch,FILE *file)
{
  return HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t *)&ch,1,1000);
}

接下来结合文档模仿RT-Thread写出以下函数：

void $Sub$$main(void)
{
  extern int main(void);
  extern int $Super$$main(void);
  //初始化HAL
  HAL_Init();
  //初始化系统时钟
  SystemClock_Config();
  //初始化GPIO
  MX_GPIO_Init();
  //初始化串口
  MX_USART1_UART_Init();
  printf("初始化已完成\n");
  //点灯
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_SET);
  //回到真正的main函数里
  $Super$$main();
}

main函数如下：

int main(void)
{
  //延时2s
  HAL_Delay(2000);
  printf("回到main函数中\n");
  while(1)
  {
    HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC, GPIO_PIN_13);
    HAL_Delay(500);
  }
}

将程序编译后下载到小熊派开发板中，然后打开串口调试助手可以看到：

由此可见，这是一个很有逼格的技能，以后可以在支持这种扩展符号的编译器下将这种技能应用起来，从而简化代码，接下来我们再往上面这个程序里添加功能：添加Function函数和在它之前运行的$Sub$$Function，然后在main函数里调用Function函数：

void $Sub$$Function(void)
{
  extern void Function(void);
  extern void $Super$$Function(void);
  printf("在Function函数之前调用$Sub$$Function\n");
  $Super$$Function();
}

void Function(void)
{
  printf("执行Function函数\n");
}

int main(void)
{
  //延时2s
  HAL_Delay(2000);
  printf("回到main函数中\n");
  //调用Function函数
  Function();
  while(1)
  {
    HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC, GPIO_PIN_13);
    HAL_Delay(500);
  }
}

然后编译后将程序下载到小熊派开发板后，通过串口调试助手看到：

至此，我们已经完全弄明白RT-Thread是如何实现在main函数执行之前就把初始化硬件、系统初始化、启动调度器等工作都完成了的基本原理。

3、案例下载

公众号后台回复：main扩展 即可获取本节案例的下载链接。

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