Contiki学习笔记 第一个程序：Hello World
想来想去，还是得先写一个程序，找下感觉，增强一下自信心，那就国际惯例Hello World吧。
先到这个网址下一个Instant Contiki 2.7。之所以没用3.0的，是因为有些问题，我源码是下的3.0的。
http://sourceforge.net/projects/contiki/files/Instant%20Contiki/
下完后装个VMWear，载入Instant Contiki 2.7虚拟机，就可以在Ubuntu上用contiki了。
打开终端，默认是用user用户名登录，密码也是user。ls一下，看见有contiki目录就对了。接下来在user根目录下建一个demo目录用来存放自己的工程，然后在demo目录下建一个helloworld目录，然后进去。
建一个hello-world.c文件，输入如下代码：
1 #include "contiki.h" 2 #include <stdio.h> 3 PROCESS(HW, "HWP"); 4 AUTOSTART_PROCESSES(&HW); 5 PROCESS_THREAD(HW, ev, data) 6 { 7 PROCESS_BEGIN(); 8 printf("Hello world!\n"); //此处放自己的代码 9 PROCESS_END(); 10 }
接下来回到user根目录，然后进入contiki目录，敲pwd命令，记下当前路径，等下要用。重新进入helloworld目录，新建一个Makefile文件，输入如下代码：
CONTIKI_PROJECT = hello-world all: $(CONTIKI_PROJECT) /* Contiki源文件根目录，使用前面记下的路径 */ CONTIKI = /home/user/contiki include $(CONTIKI)/Makefile.include
准备工作完成，敲入命令make，编译、生成可执行文件。此处相当坑爹，代码写错几处，编译不过，要删除生成的文件再编译，折磨死我了。先将就着，以后要换个工具写代码。生成完后，如图所示，生成很多文件。
看到绿色文件没？执行它，结果如图所示：
出现Hello World!后程序不会自动退出，这跟在Linux下写Ｃ程序可是不一样的。按Ctrl+C退出程序。
好，举杯庆祝迈出了关键一步。下面的大段分析就以此展开。
hello-world.c的代码真正属于自己的代码只有printf语句，其他都是固定格式。也就是说将来写程序是在PROCESS_BEGIN();和PROCESS_END();之间写自己的代码。main()方法呢?main方法是有，不在这里，不用我们自己写，习惯就好。
好，先分析第一句代码
PROCESS(HW, "HWP");
先看看PROCESS源码，就在前一篇process结构体上面：1 #if PROCESS_CONF_NO_PROCESS_NAMES 2 #define PROCESS(name, strname) \ 3 PROCESS_THREAD(name, ev, data); \ 4 struct process name = { NULL, \ 5 process_thread_##name } 6 #else 7 #define PROCESS(name, strname) \ 8 PROCESS_THREAD(name, ev, data); \ 9 struct process name = { NULL, strname, \ 10 process_thread_##name }
和之前一样，只考虑有名字的情况，代入实参PROCESS变为：
PROCESS(HW, "HWP");
再代入下面公式，变为：
PROCESS_THREAD(HW, ev, data); \
struct process HW= { NULL, "HWP", process_thread_HW }
接下来看看PROCESS_THREAD的声明，
1 /** 2 * Define the body of a process. 3 *定义process主体 4 * This macro is used to define the body (protothread) of a 5 * process. The process is called whenever an event occurs in the 6 * system, A process always start with the PROCESS_BEGIN() macro and 7 * end with the PROCESS_END() macro. 8 *此宏用于定义一个process的主体，当某事件发生时，process被调用。process总是从PROCESS_BEGIN()宏开始，并结束于 9 *PROCESS_END() 宏 10 */ 11 #define PROCESS_THREAD(name, ev, data) \ 12 static PT_THREAD(process_thread_##name(struct pt *process_pt, \ 13 process_event_t ev, \ 14 process_data_t data))
越来越复杂了，继续代入吧 PROCESS_THREAD(HW, ev, data); 变为：
static PT_THREAD(process_thread_HW(struct pt *process_pt, process_event_t ev, process_data_t data))
还没完，还得跟踪PT_THREAD，在Pt.h头文件中，先看看定义:
#define PT_THREAD(name_args) char name_args
这个……这个上一篇日志中刚接触过，用于把一个东西变成函数指针，先代入看看：
static char process_thread_HW(struct pt *process_pt, process_event_t ev, process_data_t data)
这回没变成函数指针，而是一个方法，看来PT_THREAD这个宏定义专门用来生成函数，它有注释，看看怎么说：
* Declaration of a protothread.
*声明一个线程原型
* This macro is used to declare a protothread. All protothreads must
* be declared with this macro.
*此宏用于声明线程原型，所有的线程原型必须通过此宏声明
* \param name_args The name and arguments of the C function
*参数name_args：Ｃ函数的名称和参数
* implementing the protothread.
小结：一系列动作下来观察到，PROCESS宏实际上就是给定一个name参数，此处可看做函数名称的一部分，生成一个静态函数，函数返回值为char，名称为process_thread_+name，函数里面有三个参数。结构体pt也是第二次碰到了（参考上一篇日志），就是一个数字。剩余两参数后面用到再回来讨论。
还没完，下面来分析第二句 struct process HW= { NULL, "HWP", process_thread_HW }
这里初始化了一个process结构体变量HW，上一篇日志我们已经分析了process结构，再贴上来看看
struct process { struct process *next; const char *name; char (* thread)(struct pt *, process_event_t, process_data_t) struct pt pt; unsigned char state; unsigned char needspoll; };
结构体HW变量的第一个成员是指向下一元素指针，设为NULL，还未加入链表，只是NULL了。
第二个成员表示进程的名称，这里为"HWP"，这是我们起的名字。
第三个成员，表示一个函数指针，每个process都有一个函数，process执行的就是这个函数，我们看看它的名字：process_thread_HW ，这不正是我们之前通过PT_THREAD展开的函数嘛。
还有三个参数没赋初值。
好，现在可以做一个总结了：
helloworld的第一句代码PROCESS(HW, "HWP");声明了此进程所对应的函数原型process_thread_HW ，还声明了此进程所对应的process结构体HW。并将函数原型作为HW的成员。
天啊，太复杂了，这才是第一句代码。
越来越有意思了，有些东西，外面看很抗拒，一旦钻进去，却又爱不释手。Ｃ语言一些简单的语法，能实现Ｃ#要非常复杂才能实现的功能。真是不同的世界观，准确地说，应该是让在不同的角度去看世界。继续分析第二句代码
AUTOSTART_PROCESSES(&HW);
先找到AUTOSTART_PROCESSES定义，在Autostart.h头文件中
#define AUTOSTART_PROCESSES(...) \
struct process * const autostart_processes[] = {__VA_ARGS__, NULL}
先上网查查__VA_ARGS__是什么：
__VA_ARGS__ 是一个可变参数的宏(gcc支持)。实现思想就是宏定义中参数列表的最后一个参数为省略号（也就是三个点）。这样预定义宏_ _VA_ARGS_ _就可以被用在替换部分中，替换省略号所代表的字符串。
经过替换，语句变成如下形式：
struct process * const autostart_processes[] = {&HW, NULL}
这里声明了一个指针数组，数组里的每一个指针都指向了一个process，数组声明的同时初始化了两个元素，第一个元素是指向HW的指针。回头看上一篇日志，HW正是表示当前process的结构体变量。这个数组用来做什么呢？后面用到再讲解。
下面继续讲解第三条语句：PROCESS_THREAD(HW, ev, data)
PROCESS_THREAD宏是老朋友了（请阅上一篇日志），专门用于生成process所要执行的函数原型。代入后的语句如下：
static char process_thread_HW(struct pt *process_pt, \
process_event_t ev, \
process_data_t data)
和上一篇日志展开后一样，上一次用于声明函数原型，这次声明的是函数主体。
继续第四条语句：PROCESS_BEGIN();
这个是关键，先找找宏定义，Process.h头文件中：
/**
* Define the beginning of a process.
*定义process的开始部分
* This macro defines the beginning of a process, and must always
* appear in a PROCESS_THREAD() definition. The PROCESS_END() macro
* must come at the end of the process.
*此宏用于定义一个process的开始部分，并只能在PROCESS_THREAD() 函数体中定义。在process结尾处必须紧接着定义
*PROCESS_END() 宏。
*/
#define PROCESS_BEGIN() PT_BEGIN(process_pt)
继续代入吧，有啥可说的呢，语句变为：
PT_BEGIN(process_pt);
接下来找PT_BEGIN宏，Pt.h头文件中，原型如下：
/** * Declare the start of a protothread inside the C function * implementing the protothread. *用于在线程原型函数主体中声明一个线程的开始部分 * This macro is used to declare the starting point of a * protothread. It should be placed at the start of the function in * which the protothread runs. All C statements above the PT_BEGIN() * invokation will be executed each time the protothread is scheduled. *此宏放在线程运行的开始部分。线程将会根据执行在PT_BEGIN()中声明的调用。 * \param pt A pointer to the protothread control structure. * \hideinitializer */ #define PT_BEGIN(pt) { char PT_YIELD_FLAG = 1; if (PT_YIELD_FLAG) {;} LC_RESUME((pt)->lc);
代入，语句变为：
{ char PT_YIELD_FLAG = 1; if (PT_YIELD_FLAG) {;} LC_RESUME((process_pt)->lc)
整下容，变为
{ char PT_YIELD_FLAG = 1; if (PT_YIELD_FLAG) {;} LC_RESUME((process_pt)->lc);
继续追踪LC_RESUME宏：
#define LC_RESUME(s) switch(s) { case 0:
代入上式，最终PROCESS_BEGIN();变成：
{ char PT_YIELD_FLAG = 1; if (PT_YIELD_FLAG) {;} switch((process_pt)->lc) { case 0:;
这……这……这是什么？半条语句，if (PT_YIELD_FLAG) {;} 意义何在？先不管了，将来有机会弄明白再说吧。
最后，PROCESS_END() 找宏
#define PROCESS_END() PT_END(process_pt)
再找PT_END
#define PT_END(pt) LC_END((pt)->lc); PT_YIELD_FLAG = 0; \ PT_INIT(pt); return PT_ENDED; }
最终，语句变为：
LC_END((process_pt)->lc); PT_YIELD_FLAG = 0; \ PT_INIT(process_pt); return PT_ENDED; } 整下容变成： LC_END((process_pt)->lc); PT_YIELD_FLAG = 0; \ PT_INIT(process_pt); return PT_ENDED; }
LC_END定义为：
#define LC_END(s) }
PT_INIT定义为：
#define PT_INIT(pt) LC_INIT((pt)->lc)
LC_INIT定义为：
#define LC_INIT(s) s = 0;
PT_ENDED定义为：
#define PT_ENDED 3
一层层代入，最终PROCESS_END()变成：
}
PT_YIELD_FLAG = 0; \
(process_pt)->lc = 0;
return 3;
}
凌乱了，整理下思绪，休息一下把Helloworld.c全部展开看看
脑袋有点不够用了，慢慢展开吧，看看庐山真面目：
1 static char process_thread_HW(struct pt *process_pt, process_event_t ev, process_data_t data) 2 struct process HW= { NULL, "HWP", process_thread_HW } 3 struct process * const autostart_processes[] = {&HW, NULL} 4 static char process_thread_HW(struct pt *process_pt, process_event_t ev, process_data_t data) 5 { 6 char PT_YIELD_FLAG = 1; 7 if (PT_YIELD_FLAG) 8 {;} 9 switch((process_pt)->lc) 10 { 11 case 0: 12 printf("Hello world!\n"); 13 }; 14 PT_YIELD_FLAG = 0; \ 15 (process_pt)->lc = 0; 16 return 3; 17 }
下面给代码加上我自己的理解
1 //声明一个函数原型，用于process所执行的方法 2 static char process_thread_HW(struct pt *process_pt, process_event_t ev, process_data_t data) 3 //声明代表进程的结构体，并把之前的函数原型做为其参数代入 4 struct process HW= { NULL, "HWP", process_thread_HW } 5 //声明一个process的指针数组，用于存放多个process（此程序只有一个），最后放入NULL只是为了方便查找到数组结尾。这 6 //里没有用链表，说明不需要删除process（个人猜测） 7 struct process * const autostart_processes[] = {&HW, NULL} 8 //函数主体，对应上面的函数原型 9 static char process_thread_HW(struct pt *process_pt, process_event_t ev, process_data_t data) 10 { 11 //由于这个程序没用到事件，此参数无用，所以下面三句都是废话 12 char PT_YIELD_FLAG = 1; 13 if (PT_YIELD_FLAG) 14 {;} 15 //process_pt为函数第一个参数，并无赋值，此时值为0 16 switch((process_pt)->lc) 17 { 18 case 0: 19 printf("Hello world!\n"); //由于process_pt的值为0，所以执行此句 20 }; 21 PT_YIELD_FLAG = 0; //此处无用 22 (process_pt)->lc = 0; //此处无用 23 return 3; //返回PT_ENDED，从字面意义上理解protothread_ended，指示此process已经game over。 24 }
有点凌乱，但也只能如此理解。这个程序只打印一句话，没用到事件，所以产生了一些无用语句。只能等下次代入事件，看看会不会有什么新的理解。
