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  • Zephyr OS 所有的学习笔记已托管到 Github,CSDN 博客里的内容只是 Github 里内容的拷贝,因此链接会有错误,请...LIFO 是与 FIFO 类似的一种服务,只是它是后进先出的而已。 LIFO 的类型定义 LIFO 的初始化 从 LIFO

    Zephyr OS 所有的学习笔记已托管到 Github,CSDN 博客里的内容只是 Github 里内容的拷贝,因此链接会有错误,请谅解。

    最新的学习笔记请移步 GitHub:https://github.com/tidyjiang8/zephyr-inside

    LIFO 是与 FIFO 类似的一种服务,只是它是后进先出的而已。

    LIFO 的类型定义

    struct nano_lifo {
        struct _nano_queue wait_q;
        void *list;
    #ifdef CONFIG_MICROKERNEL
        struct _nano_queue task_q;          /* waiting tasks */
    #endif
    #ifdef CONFIG_DEBUG_TRACING_KERNEL_OBJECTS
        struct nano_lifo *__next;
    #endif
    };

    除去 micorkernel 的 task_q 和 用于表示的 __next,一共有两个变量,且它们的类型都是队列:
    - wait_q:用于保存处于等待状态的fiber。当fiber试图向该lifo中取数据,但是该lifo中没有数据时,该fiber会被放入这个等待队列。
    - list:用于指向lifo的数据。

    LIFO 的初始化

    void nano_lifo_init(struct nano_lifo *lifo)
    {
        lifo->list = (void *) 0;
        _nano_wait_q_init(&lifo->wait_q);
        SYS_TRACING_OBJ_INIT(nano_lifo, lifo);
        _TASK_PENDQ_INIT(&lifo->task_q);
    }

    初始化了lifo结构体中的各个成员。

    从 LIFO 中获取数据

    void *nano_lifo_get(struct nano_lifo *lifo, int32_t timeout)
    {
        static void *(*func[3])(struct nano_lifo *, int32_t) = {
            nano_isr_lifo_get,
            nano_fiber_lifo_get,
            nano_task_lifo_get
        };
    
        return func[sys_execution_context_type_get()](lifo, timeout);
    }

    先看看函数的入参:
    - lifo:待取数据的 fifo。
    - timeout:取数据的超时等待时间,以滴答为单位。函数内部会根据该变量的值来做相应的处理。

    再看看函数的返回值:
    - NULL:获取数据失败。
    - 非空:获取数据成功。

    nano_lifo_get 会根据当前上下文的环境,调用对应的get函数。其中,nano_isr_lifo_get、nano_fiber_lifo_get 是函数 _lifo_get 的别名。

    _lifo_get

    void *_lifo_get(struct nano_lifo *lifo, int32_t timeout_in_ticks)
    {
        void *data = NULL;
        unsigned int imask;
    
        imask = irq_lock();
    
        if (likely(lifo->list != NULL)) {
            // 如果数据链表指针 list 不为空,从该链表表头取出数据。
    
            // 将data指向链表的表头,并将链表指针后移
            // 没看懂,看来C基础还不够,需要补习补习啊
            data = lifo->list;
            lifo->list = *(void **) data;
        } else if (timeout_in_ticks != TICKS_NONE) {
            // 如果数据链表为空,且超时等待时间不为 TICKS_NONE,
            // 将当前线程加入到内核的超时链表中
            _NANO_TIMEOUT_ADD(&lifo->wait_q, timeout_in_ticks);
            // 再将丢弃线程加入到该lifo的等待队里中
            _nano_wait_q_put(&lifo->wait_q);
            // 切换上下文,然后当前线程会陷入阻塞状态
            data = (void *) _Swap(imask);
            return data;
        }
    
        // 如果代码走到这里,说明获取数据失败
        irq_unlock(imask);
        return data;
    }

    likely 是编译器内嵌的关键字,编译器会根据这个关键字对代码进行相应的优化,阅读代码时完全可以忽略。

    当线程从 LIFO 中取数据时,有两种可能:
    - LIFO 中有数据:即数据链表指针 list 不空,此时就直接调用函数 dequeue_data() 取出数据队列中的队首数据,然后返回该数据的指针。
    - LIFO 中没有数据:即数据链表指针 list 为空,无法取得数据,此时会根据入参 timeout_in_ticks 的值来做对应的处理:
    - 等于 TICKS_NONE,表示当取数据失败时,不等待,立即返回
    - 不等于 TICKS_NONE,表示获取该信号的线程将陷入阻塞状态。在它陷入阻塞后,有两种可能
    - 在 timeout_in_ticks 期间内,有另外一个线程向该 LIFO 中添加了一个数据,等待线程将被添加信号的线程唤醒,获取数据成功。
    - 在 timeout_in_ticks 期间内,没有线程向该 LIFO 中添加数据,那么等待将超时,定时器会将该线程唤醒,获取数据失败。

    nano_task_lifo_get

    void *nano_task_lifo_get(struct nano_lifo *lifo, int32_t timeout_in_ticks)
    {
        int64_t cur_ticks;
        int64_t limit = 0x7fffffffffffffffll;
        unsigned int imask;
    
        imask = irq_lock();
        // 获取当前的系统滴答数
        cur_ticks = _NANO_TIMEOUT_TICK_GET();
        if (timeout_in_ticks != TICKS_UNLIMITED) {
            // 计算等待时间到期后的滴答数
            limit = cur_ticks + timeout_in_ticks;
        }
    
        do {
            if (likely(lifo->list != NULL)) {
                // 如果数据链表中有数据,则取出数据
                void *data = lifo->list;
                lifo->list = *(void **) data;
                irq_unlock(imask);
                return data;
            }
    
            if (timeout_in_ticks != TICKS_NONE) {
                // 让 cpu 加入低功耗模式,陷入睡眠状态。当有外部中断到来
                // 时(比如systick中断),cpu 被唤醒,继续执行,具体分析请
                // 见《Zephyr OS nano 内核篇:信号量》一文
                _NANO_OBJECT_WAIT(&lifo->task_q, &lifo->list,
                        timeout_in_ticks, imask);
                // 获取并更新当前的滴答数,用作循环的判断条件,判断是否跳出循环
                cur_ticks = _NANO_TIMEOUT_TICK_GET();
                _NANO_TIMEOUT_UPDATE(timeout_in_ticks,
                            limit, cur_ticks);
            }
            // 如果 timeout_in_ticks 等于 TICKS_NONE,那么 cur_ticks 等于 limit
            // 循环判断的条件将失败,跳出循环,本函数立即返回,获取数据失败
        } while (cur_ticks < limit);
    
        irq_unlock(imask);
    
        return NULL;
    }

    向 LIFO 中添加数据

    void nano_lifo_put(struct nano_lifo *lifo, void *data)
    {
        static void (*func[3])(struct nano_lifo *, void *) = {
            nano_isr_lifo_put,
            nano_fiber_lifo_put,
            nano_task_lifo_put
        };
    
        func[sys_execution_context_type_get()](lifo, data);
    }

    根据当前上下文的类型,调用对应的添加数据的函数。其中,nano_isr_lifo_put() 和 nano_fiber_lifo_put() 是函数 _lifo_put_non_preemptible()的别名。

    _lifo_put_non_preemptible

    void _lifo_put_non_preemptible(struct nano_lifo *lifo, void *data)
    {
        struct tcs *tcs;
        unsigned int imask;
    
        imask = irq_lock();
        // 取出lifo的等待队列中的队首数据,判断有没有现成在等待信号
        tcs = _nano_wait_q_remove(&lifo->wait_q);
        if (tcs) {
            // 如果有线程在等待信号,将该线程从超时队列中删除
            // 同时 _nano_wait_q_remove 还会将该线程从阻塞态转为就绪态
            _nano_timeout_abort(tcs);
            // 此时不直接向lifo中添加数据,直接将数据传递给正在获取数据的线程
            fiberRtnValueSet(tcs, (unsigned int) data);
        } else {
            // 如果没有线程在等待数据,直接将数据放入lifo的数据链表的表头
            *(void **) data = lifo->list;
            lifo->list = data;
            _NANO_UNPEND_TASKS(&lifo->task_q);
        }
    
        irq_unlock(imask);
    }

    前面在从lifo中获取数据时,如果获取数据失败,做了两件事儿:

    • 将线程阻塞(加入lifo的等待队列中)
    • 将线程加入到内核大总管 _nanokernel 维护的超时链表中

    对应的,在往lifo中添加数据时,如果判断出有线程处于等待状态,也做了两件事儿:

    • 将阻塞线程添加到就绪链表中
    • 将阻塞线程从超时链表中删除

    nano_task_lifo_put

    void nano_task_lifo_put(struct nano_lifo *lifo, void *data)
    {
        struct tcs *tcs;
        unsigned int imask;
    
        imask = irq_lock();
        // 取出lifo的等待队列的队首数据,判断有没有线程在等待信号
        tcs = _nano_wait_q_remove(&lifo->wait_q);
        if (tcs) {
            // 如果有线程在等待数据,将该线程从超时队列中删除
            // 此外,_nano_wait_q_remove 内部会将队首的线程加入到就绪队列
            _nano_timeout_abort(tcs);
            // 直接将数据的地址返回给等待线程
            fiberRtnValueSet(tcs, (unsigned int) data);
            由于 wait_q 中保持的是 fiber,而当前的线程是 task,所以让出 cpu,让该 fiber 先运行。
            _Swap(imask);
            return;
        }
    
        // 代码走到这里,说明之前没有线程在等待数据
        // 直接将数据放到lifo的数据链表中
        *(void **) data = lifo->list;
        lifo->list = data;
        _TASK_NANO_UNPEND_TASKS(&lifo->task_q);
    
        irq_unlock(imask);
    }
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  • 列表的LIFO与文件交互

    2017-06-08 01:09:00
    礼拜的LIFO特性: LIFO(Last In First Out) 其实就是堆栈功能,比如搭积木: 第一块在最下面,最后一块在最上面,拆的时候总是最后一块先拆,以此类推(stack) 代码实现: #!/usr/bin/env python3 # -*- ...

    礼拜的LIFO特性:

    LIFO(Last In First Out)

    其实就是堆栈功能,比如搭积木:

    第一块在最下面,最后一块在最上面,拆的时候总是最后一块先拆,以此类推(stack)

    代码实现:

    #!/usr/bin/env python3
    # -*- coding:utf-8 -*-
    import sys
    
    LIFO = []
    
    def view():
        print(LIFO)
    
    def push(a):
        LIFO.append(a)
        view()
    
    def pop():
        LIFO.pop()
        view()
    
    
    def quit():
        sys.exit()
    
    while True:
        choose = input("Please choose one button\n{push,pop,view,quit}\n>:")
        choose = choose.upper()
        if choose == "PUSH":
            val = input("Enter something\n>:")
            push(val)
        elif choose == "POP":
            pop()
        elif choose == "VIEW":
            view()
        else:
            quit()

     

    允许用户创建文件与写入内容

    代码:

    #!/usr/bin/env python3
    # -*- coding:utf-8 -*-
    'makefile.py -- create text file'
    
    import os ; import sys
    ls = os.linesep
    
    #循环要求输入文件名
    
    while True:
        fname = input("Enter a filename(fullname): ")
        if os.path.exists(fname):
            print("ERROR '%s' is already exists!" % fname)
        else:
            break
    
    #获取文件内容
    all = []
    
    print("\n enter  lines('q' by itself to quit)")
    
    while True:
        content = input('> ')
        if content.lower() == 'q':
            break
        else:
            all.append(content)
    
    #写入文件
    
    with open(fname, 'w') as fobj:
        fobj.writelines(['%s%s' % (x, ls) for x in all])
    
    print:"Done"

     

    转载于:https://www.cnblogs.com/alben-cisco/p/6959968.html

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  • 循环缓冲区和循环数组均支持FIFO,LIFO和MIXED(FIFO + LIFO); 这可以引导您设计一个优先级队列系统,其中优先级项的前项和最低优先级的后项。 该库能够从队列的前面和后面插入和读取。 该库支持的缓冲区系统不...
  • 如何实现java的LIFO和FIFO

    千次阅读 2011-03-22 08:42:00
    interface bag { public void add(Object ...LIFO的 class LIFOBag implements Bag { <br /> private Object[] stack; <br /> private int stackTop = 0; <br /> public
    interface bag
    {
    public void add(Object thing);
    public Object remove();
    }

    LIFO的
    class LIFOBag implements Bag {

    private Object[] stack;

    private int stackTop = 0;

    public LIFOBag(int size) {
    stack = new Object[size];
    }

    public void add(Object thing) {
    if (stackTop == stack.length - 1) {
    throw new RuntimeException("stack overflow!");
    } else {
    stackTop++;
    stack[stackTop] = thing;
    }
    }

    public Object remove() {
    Object o;
    if (stackTop == 0) {
    o = null;
    } else {
    o = stack[stackTop];
    stackTop--;
    }
    return o;
    }

    public static void main(String[] args) {
    Bag bag = new LIFOBag(50);
    for(int i = 0; i< 50; i++) {
    bag.add(i);
    Object o = bag.remove();
    System.out.println(o);
    }
    }
    }
    FIFO的
    class FIFOBag implements Bag {

    private Object[] queue;

    private int first = 0;
    private int last = 0;

    public FIFOBag(int size) {
    queue = new Object[size];
    }

    /* 模拟循环队列 */
    public void add(Object thing) {
    if (first == last + 1 || (first == 0 && last == queue.length-1)) {
    throw new RuntimeException("queue overflow!");
    } else {
    // 向队尾添加
    last++;
    if(last == queue.length) {
    last = 0;
    }
    queue[last] = thing;
    }
    }

    public Object remove() {
    Object o;
    if (first == last) {
    o = null;
    } else {
    o = queue[first];
    first++;
    if(first == queue.length) {
    first = 0;
    }
    }
    return o;
    }

    }
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  • 实现数据结构中的栈---后进先出LIFO

    千次阅读 2020-06-18 12:17:21
    = '\0') ) // 循环遍历字符串 { // 如果有不匹配的字符就立即结束循环 if( is_Left(str[i]) ) // 左符号,直接入栈 { stack.push(str[i]); } else if( is_Right(str[i]) ) // 右符号,判断栈是否为...

    栈是什么?如果用生活中最常见的例子,我想到是书本的放置(当然这是部分人喜欢的做法)。但是给人的感觉是非常直接的,书本整齐跨一叠在一起,放在最上面的那本最先拿走,放在最底下那本书就最后拿走,形象吧,生活中有很多后进先出的栗子,就不一一说明了,用图来说明应该很好理解。
    在这里插入图片描述

    放在最上面的那本书的位置叫栈顶,栈顶是可变的,比如说你拿走了西游记,那么栈顶就是红楼梦得位置。相对应的栈底是不可操作的一端。
    栈是一种特殊的线性表,特殊之处在于只能在一端对其进行操作,把元素放到栈中,这操作叫压栈(push),压栈之后,栈顶指针就向上移动。把元素从栈顶弹出,这叫出栈(pop),出栈后栈顶指针向下移动。访问栈只能从栈顶元素进行。栈是很重要的数据结构,在很多算法都有应用,比如图的深度优先遍历算法(DFS),Dijkstra算法的中转站。

    栈的实现分为两种,一是顺序栈,用数组来实现,二是链式栈,用指针将结点串联起来,与链表相似,但仅能在栈顶进行操作。

    先实现简单的顺序栈,顺序栈简直不要太简单,上代码:

    #ifndef STATICSTACK_H
    #define STATICSTACK_H
    
    template <typename T, int N>
    class StaticStack
    {
    protected:
    	T array[N];	// 使用模板参数决定栈的大小
    	int m_top;	// 使用整型作为标记,相当于栈顶指针
    	int m_size;	// 栈中数据元素的个数
    public:
    	StaticStack()	// 初始化操作得做一下
    	{
    		m_top = -1;
    		m_size = 0;
    	}
    	
    	bool push(const T& obj)	// 压栈操作,就是往数组增加一个元素
    	{
    		bool ret = m_size < N;	// 满了就没办法了
    		
    		if( ret )
    		{
    			array[++m_top] = obj;
    			++m_size;
    		}
    		
    		return ret;
    	}
    	
    	bool pop()	// 出栈操作
    	{
    		bool ret = m_size > 0;
    		
    		if( ret )
    		{
    			--m_top;
    			--m_size;
    		}
    		
    		return ret;
    	}
    	
    	T top()	// 获取栈顶元素
    	{
    		return array[m_top];
    	}
    	
    	void clear()	// 把栈清空
    	{
    		m_top = -1;
    		m_size = 0;
    	}
    	
    	int size()	// 获取栈的大小
    	{
    		return m_size;
    	}
    	
    	~StaticStack()
    	{
    		clear();
    	}
    };
    
    #endif

    来用一下这个简单顺序栈。记住,后进先出!

    #include <iostream>
    #include "StaticStack.h"
    
    using namespace std;
    
    int main(int argc, const char* argv[])
    {
    	StaticStack<int, 10> stack;
    
    	for(int i = 0; i < 10; ++ i)
    	{
    		stack.push(i);
    	}
    	// 入栈的时候是 0123456789 的顺序
    	
    	for(int i = 0; i < 10; ++ i)
    	{
    		cout << stack.top() << endl;
    		stack.pop();
    	}
    	
    	return 0;
    }

    在这里插入图片描述

    输出正确。OK,顺序栈就可以跳过了,因为顺序栈的实现依赖于原生数组,所以在定义的时候必须给定大小,并且在使用的过程中不能动态改变其大小,这是顺序栈的一个缺点,另外,当顺序栈存放的元素是类类型,那么在定义顺序栈时就会自动调用类的构造函数,有多少个元素就会调用多少次,这样做显然会降低效率,所以顺序栈的使用相对较少。

    现在重点来实现链式栈吧,有了顺序栈的基础,实现链式栈也相当容易。
    直接上代码:

    #ifndef LINKSTACK_H
    #define LINKSTACK_H
    
    template <typename T>
    class LinkStack
    {
    protected:
    	struct Node
    	{
    		T data;
    		Node* next;
    	};
    	mutable Node header;	// 使用头节点会方便各种操作
    	int m_size;
    	
    public:
    	LinkStack()
    	{
    		header.next = NULL;
    		m_size = 0;
    	}
    	
    	bool push(const T& obj)	// 压栈操作
    	{
    		bool ret = true;	
    		Node* n = new Node();
    		
    		if( n != NULL )
    		{
    			n->data = obj;
    			Node* current = &header;	// 相当于链表的头插
    			n->next = current->next;
    			current->next = n;
    			++m_size;
    		}
    		else
    		{
    			ret = false;
    		}
    		
    		return ret;
    	}
    	
    	bool pop()	// 出栈操作
    	{
    		bool ret = true;
    		
    		if( m_size > 0 )
    		{
    			Node* current = &header;	// 相当于链表的头删
    			Node* todel = current->next;
    			current->next = todel->next;
    			--m_size;
    			delete todel;
    		}
    		else
    		{
    			ret = false;
    		}
    		
    		return ret;
    	}
    	
    	T top() const	// 获取栈顶元素
    	{
    		Node* current = header->next;
    		
    		return current->data;
    	}
    	
    	int size() const
    	{
    		return m_size;
    	}
    	
    	void clear()	// 清空栈
    	{
    		while( m_size > 0 )
    		{
    			pop();
    		}
    	}
    	
    	~LinkStack()
    	{
    		clear();
    	}
    };
    
    #endif

    仅仅是实现一个栈好像没有什么好玩的,顺序栈操作一个数组,链式就几个指针操作。现在用栈来实现一个扫描函数,将字符串中的左右符号进行匹配。举个栗子,“( a { b c [ d < e " f ’ g’ " h > i ] j } k)”,这样一个看起来复杂l凌乱的字符串,怎么知道它的左右符号匹不匹配呢?人工智能嘛,人工来数一下不就可以了吗?Good idea!简单的数几分钟就应该知道结果了,要是一本书那么多的字符串怎么来数?当然是把工作交给计算机!写个程序来检查左右符号是否匹配不就得了。主要注意的地方是左符号、右符号以及引号的处理,其他字符直接忽略。知道重点了,实现就容易了,说干就干,动手!

    #include <iostream>
    #include "LinkStack.h"
    
    // 需要提前准备相应的辅助函数
    bool is_Left(const char c)	// 判断是否为左符号
    {
    	return (c == '(') || (c == '{') || (c == '<') || (c == '[');
    }
    
    bool is_Right(const char c)	// 判断是否为右符号
    {	
    	return (c == ')') || (c == '}') || (c == '>') || (c == ']');
    }
    	
    bool is_Quot(const char c)	// 判断是否为引号
    {
    	return (c == '\'') || (c == '\"');
    }
    
    bool is_Match(const char l,const char r)	// 进行匹配判断
    {
    	bool ret = ( (l == '(') && (r == ')') )   ||
    		   ( (l == '{') && (r == '}') )   ||
    		   ( (l == '[') && (r == ']') )   ||
    		   ( (l == '<') && (r == '>') )   ||
    		   ( (l == '\'') && (r == '\'') ) ||
    		   ( (l == '\"') && (r == '\"') ) ;	
    		   
    	return ret;
    }
    
    bool scan_func(const char* str)	// 扫描字符串的函数
    {
    	bool ret = true;	
    	int i = 0;
    	str = str ? str : "";	// 参数合法性判断,如果参数为空,则用空字符串代替
    	LinkStack<char> stack;	// 看着怎么使用栈吧
    
    	while( ret && (str[i] != '\0') )	// 循环遍历字符串
    	{					// 如果有不匹配的字符就立即结束循环
    		if( is_Left(str[i]) )		// 左符号,直接入栈
    		{
    			stack.push(str[i]);
    		}
    		else if( is_Right(str[i]) )	// 右符号,判断栈是否为空
    		{				// 如果栈为空,结束循环
    			if( (stack.size() > 0) && (is_Match(stack.top(), str[i])) )		
    			{
    				stack.pop();	// 栈不为空,且与栈顶元素能匹配,那就把栈顶中的左符号出栈
    			}
    			else
    			{
    				ret = false;	
    			}
    		}
    		else if( is_Quot(str[i]) )	// 引号判断
    		{				// 如果栈为空或者与栈顶元素不匹配,入栈
    			if( (stack.size() == 0) || (!is_Match(stack.top(), str[i])) )
    			{
    				stack.push(str[i]);
    			}			// 与栈顶元素匹配,那就将栈顶的引号出栈
    			else if( is_Match(stack.top(), str[i]) )
    			{
    				stack.pop();
    			}
    		}
    	}
    	
    	return (ret && (stack.size() == 0) );
    }
    
    int main(int argc, const char* argv[])
    {
    	const char* str1 = " < ( [ { 123 } ] ) > ";
    	const char* str2 = " \" \' 123 \' \" ";
    	const char* str3 = "< 123 ";
    
    	cout << endl;
    	cout << str1 << " result of match : " << ( scan_func(str1) ? " true " : " false " ) << endl;
    	
    	cout << endl;
    	cout << str2 << " result of match : " << ( scan_func(str2) ? " true " : " false " ) << endl;
    	
    	cout << endl;
    	cout << str3 << " result of match : " << ( scan_func(str3) ? " true " : " false " ) << endl;
    	
    	
    	return 0;
    }

    看看输出结果,多easy,要是用人工的智能来数,得花点点点时间。

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空空如也

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