ESP32 编程笔记
ESP32 编程笔记
ESP32 网络接收阻塞与非阻塞
在网络数据接收实现过程中,revc函数默认是阻塞接收,有时常用于非阻塞接收模式,此时可使用第三个FLAG参数进行配置,
1 | // 在sockets.h中 |
MSG_DONTWAIT 可使此次接收非阻塞
1 | recv(recv_sock, buf, sizeof(buf)-1, MSG_PEEK | MSG_DONTWAIT); |
也可使用如下方法
1 | uint_t non_blocking = true; |
如果某个套接字的FIONBIO属性设置为true那么被意味着将此套接字设置为非阻塞模式,反之则为阻塞模式。
JSON解析相关
一、JSON简介
JSON (JavaScript Object Notation, JS 对象简谱) 是一种轻量级的数据交换格式。它基于 ECMAScript (欧洲计算机协会制定的js规范)的一个子集,采用完全独立于编程语言的文本格式来存储和表示数据。
1.1 JSON 语法规则
在 JS 语言中,一切都是对象。 因此,任何支持的类型都可以通过 JSON 来表示,例如字符串、数字、对象、数组等。但是对象和数组是比较特殊且常用的两种类型:
● 对象表示为键值对
● 数据由逗号分隔
● 花括号保存对象
● 方括号保存数组
1.2 JSON 键/值对
JSON 键值对是用来保存 JS 对象的一种方式,键/值对组合中的键名写在前面并用双引号 “” 包裹,使用冒号 : 分隔,然后紧接着值:
1 | {"firstName": "Json"} |
二、添加cJSON
文件位于 esp-idf\components\json\cJSON
使用时包含头文件 cJSON.h
1 |
三、生成JSON数据
流程:创建JSON结构体 –> 添加数据 –> 释放内存
3.1 创建JSON结构体
1 | cJSON *pRoot = cJSON_CreateObject(); // 创建JSON根部结构体 |
3.2 添加字符串类型数据
1 | cJSON_AddStringToObject(pRoot,"mac","65:c6:3a:b2:33:c8"); // 添加字符串类型数据到根部结构体 |
3.3 添加整型数据
1 | cJSON_AddNumberToObject(pRoot,"number",2); // 添加整型数据到根部结构体 |
3.4 添加数组类型数据
3.4.1 整型数组
1 | int hex[5]={51,15,63,22,96}; |
3.4.2 JSON对象数组
1 | cJSON * pArray = cJSON_CreateArray(); // 创建数组类型结构体 |
3.5 格式化JSON对象
1 | char *sendData == cJSON_Print(pRoot); // 从cJSON对象中获取有格式的JSON对象 |
生成JSON格式:
1 | { |
3.6 释放内存
1 | cJSON_free((void *) sendData); // 释放cJSON_Print ()分配出来的内存空间 |
这里说明一下,我们前面调用了3次cJSON_CreateObject (),最后只需要针对root调用一次释放即可,因为后面创建的对象也是挂接在root上的。
四、解析JSON数据
流程:判断JSON格式 –> 解析数据 –> 释放内存
4.1 判断是否JSON格式
1 | // receiveData是要剖析的数据 |
4.2 解析字符串类型数据
1 | char bssid[23] = {0}; |
4.3 解析子叶结构体
1 | char strDay[23] = {0}; |
4.4 解析整型数组数据
1 | cJSON *pArry = cJSON_GetObjectItem(pJsonRoot, "hex"); // 解析hex字段数组内容 |
4.5 解析JSON对象数组数据
1 | cJSON *pArryInfo = cJSON_GetObjectItem(pJsonRoot, "info"); // 解析info字段数组内容 |
解析JSON数据:
1 | { |
4.6 释放内存
1 | cJSON_Delete(pJsonRoot); // 释放cJSON_Parse()分配出来的内存空间 |
五、常用库函数
- 从给定的JSON字符串中得到cJSON对象
cJSON *cJSON_Parse(const char *value)
- 从cJSON对象中获取有格式的JSON对象
char *cJSON_Print(cJSON *item)
- 删除cJSON对象,释放链表占用的内存空间
void cJSON_Delete(cJSON *c)
- 获取cJSON对象数组成员的个数
int cJSON_GetArraySize(cJSON *array)
- 根据下标获取cJSON对象数组中的对象
cJSON *cJSON_GetArrayItem(cJSON*array,int item)
- 根据键获取对应的值(cJSON对象)
cJSON *cJSON_GetObjectItem(cJSON*object,const char *string)
- 新增一个字符串类型字段到JSON格式的数据
cJSON_AddStringToObject(object,name,s)
- 新增一个新的子节点cJSON到根节点
void cJSON_AddItemToObject(cJSON *object,const char *string,cJSON *item)
参考资料
ESP32学习笔记(12)——JSON接口使用 (136.la)
ESP32 线程创建和监控
vTaskList()
使用 ESP32/ESP8266 进行开发时,读者可通过 vTaskList() 来协助分析操作系统当前 task 状态,以帮助优化内存,帮助定位栈溢出问题,帮助理解和学习操作系统原理相关知识。
读者若想深入了解 vTaskList(), 可参考 vTaskList() 英文原版介绍 相关文档。
注意: 使用 vTaskList() 前需使能:
1 | make menuconfig -> Component config -> FreeRTOS -> Enable FreeRTOS trace facility |
参考代码
1 |
|
打印一次 task 情况可调用:
esp_print_tasks();
循环打印 task 情况可调用:
xTaskCreate(test_task, “test_task”, 2048, NULL, 5, NULL);
读者可以去 task.c 中查看 vTaskList() 相关实现逻辑,或更有助于读者理解。
输出结果分析
vTaskList() 输出结果如下,详细信息解释如下:
第一列:task name
即 xTaskCreate 创建该 task 时第二个参数。如果名称过长,会根据 configMAX_TASK_NAME_LEN 截断。
第二列:task 当前状态
- X: running
- B: blocked
- R: ready
- D: deleted
- S: suspended
第三列:task 优先级
即 xTaskCreate 创建该 task 时第四个参数。
数字越大,优先级越高,建议客户设置 task 优先级在 1-9 之间,慎行!第四列:最小剩余 task 栈空间,字节为单位
在 xTaskCreate 创建 task 时,给定的第三个参数值代表该 task 调度和运行过程中,最大可用 task 栈空间,以字节为单位(读者可以修改 portSTACK_TYPE 宏来决定是否以字节还是4字节为单位);
Task 如果 API 调用比较深,则使用的栈空间越大,也就意味着最小剩余 task 栈空间越小。第五列:task 创建顺序
第六列:分配的核心ID
0,1代表指定分配到哪个核心
-1 没有指定要分配到哪个核心运行
优化调整建议
- 当某个 task 最小剩余 task 栈空间比较大时,适当减小 xTaskCreate 创建该 task 时给定的第三个参数值,可节约 DRAM,以优化系统内存。
- 当某个 task 最小剩余 task 栈空间比较小时,适当增大 xTaskCreate 创建该 task 时给定的第三个参数值,可降低 task 栈溢出风险。
- 如果对 SDK 没有深入了解,不要修改 系统 task 优先级和分配的最大可用栈空间。
- 不要在系统 task 的 callback 函数里,添加过多代码,不要添加阻塞操作。
因为系统 task 通常都是经过优化配置的,如果代码深度较大,容易造成 task 栈溢出;
如果有阻塞操作,将导致该系统 task 接下来逻辑无法执行,甚至有死锁的可能。
例如:
sniffer 的 callback 函数: wifi_promiscuous_cb_t cb
WiFi callback 函数: system_event_cb_t cb - 减少应用代码 task 的个数,以优化内存。
例如:
多个 socket 数据流,可以通过 select() 放在同一个 task 里处理;
而不是一个 socket 数据流,一个 task;
更不要一个 socket 数据流,居然三个 task (接收 task, 发送 task, 处理 task), it is amazing! - 占用空间较大的变量,尽可能通过 malloc/calloc 等动态申请释放,以提高栈空间利用率。
参考资料
FreeRTOS 接口: vTaskList() - 可优化内存和 task 栈溢出定位_乐鑫科技 Espressif的博客-CSDN博客