عند العمل مع السلاسل في الاردوينو، هناك عدة طرق لمقارنتها. واحدة من الوظائف الأكثر فائدة هي strcmp ()، والتي تنتمي إلى مكتبة C القياسية، cstring. تتيح لك هذه الوظيفة مقارنة سلسلتين من الأحرف (السلاسل) بطريقة مباشرة، مما يؤدي إلى إرجاع قيمة تخبرنا ما إذا كانت السلاسل متماثلة أو إذا كان هناك أي اختلاف بينهما.
في Arduino، يتم التعامل مع سلاسل الأحرف بشكل شائع من خلال كائنات الفئة String، على الرغم من أنه أيضًا خيار للعمل معه مصفوفات الأحرفخاصة إذا أردنا تحسين الموارد أو العمل باستخدام تعليمات برمجية منخفضة الذاكرة. دعونا نتعمق في كيفية استخدام هذه الميزة بشكل صحيح strcmp () وغيرها من البدائل المفيدة أيضًا في هذه البيئة.
ما هو strcmp() وكيف يعمل على الاردوينو؟
الوظيفة strcmp() لديه سلوك بسيط جدًا: فهو يأخذ سلسلتين من الأحرف، ويقارنهما حرفًا بحرف، ويعيد قيمة بناءً على تلك المقارنة. تقوم الطريقة بتقييم قيم ASCII من الشخصيات، وهو أمر مهم أن نأخذ في الاعتبار. النتائج المحتملة لهذه المقارنة هي كما يلي:
- إذا كانت السلاسل هي نفسها،
strcmp()أعد 0. - إذا كان الحرف الأول المختلف له قيمة ASCII أقل في السلسلة الأولى، فسوف ترجع الدالة رقم سلبي.
- إذا كان الحرف غير المتطابق في السلسلة الأولى أكبر، فسيتم إرجاعه رقم إيجابي.
مثال عملي لاستخدام الدالة strcmp() هو مقارنة سلسلتين نقدمهما أو ننشئهما باستخدام وظائف أخرى. على سبيل المثال، يمكننا إنشاء برنامج يجمع بيانات المستخدم، ويقارنها بسلسلة مخزنة، ويتحقق من صحة المعلومات.
اختلافات مهمة بين strcmp() وغيرها من الوظائف
عند العمل مع السلاسل في الاردوينو، هناك بدائل أخرى لها strcmp() التي قد تناسب احتياجاتك بشكل أفضل. واحد منهم هو memcmp()، الذي يجري مقارنة على مستوى الذاكرة، وهو مفيد عندما لا نرغب في الاعتماد على فاصل فارغ في سلاسلنا. على عكس strcmp()، والذي تم تصميمه للعمل مع سلاسل منتهية بقيمة خالية، memcmp() فهو ببساطة يقارن عددًا محددًا من البايتات.
دعونا نلقي نظرة على بناء الجملة الأساسي:
if (memcmp(payload, "cadena", longitud) == 0) { // Ejecuta la acción}ونظرًا لمرونته، فهو خيار مفيد جدًا إذا كنت تعمل مع مجموعات من البيانات أو الرسائل ذات الطول الثابت التي يجب مقارنتها بالبايت.
حالات الاستخدام الملموسة: مراقبة السلسلة ومقارنتها في الوقت الفعلي
تخيل أنك تعمل في مشروع حيث تتلقى المعلومات في الوقت الفعلي وتحتاج إلى مقارنتها بقيمة محددة. الوظيفة strcmp () إنها أداة رئيسية في هذا النوع من المواقف. على سبيل المثال، إذا كنت تقوم بمقارنة البيانات المستلمة من جهاز استشعار وتريد التحقق مما إذا كانت تطابق قيمة محددة مسبقًا، strcmp () سوف تسمح لك بالقيام بذلك بكفاءة.
في مقتطف الكود هذا، نقوم بمقارنة ما إذا كانت القيمة المستلمة من مستشعر الأس الهيدروجيني تتطابق مع قيم معايرة معينة:
if (strcmp(inputString, "CAL,4") == 0) { // Acción cuando se recibe el valor de calibración}يعد هذا النوع من المقارنة أمرًا بالغ الأهمية في التطبيقات التي قد تختلف فيها البيانات ويجب علينا اتخاذ القرارات بناءً على نتيجة القراءات.
طرق أخرى للعمل مع السلاسل
بصرف النظر عن strcmp()، يمكنك أيضًا استخدام وظائف أخرى داخل نظام Arduino البيئي. الوظيفة compareTo، على سبيل المثال، جزء من الفصل الدراسي String ويجعل من السهل مقارنة الكائنات من تلك الفئة. بالرغم من strcmp() وهو أكثر شيوعًا في التطبيقات ذات المستوى المنخفض أو مع صفائف الأحرف، compareTo مفيد إذا كنت تعمل بالفعل مع الكائنات String.
فيما يلي بعض الطرق الإضافية التي يمكنك استخدامها:
- قارن ب(): قارن بين شيئين
Stringوإرجاع قيمة المقارنة كما فيstrcmp(). - يساوي (): للتحقق مما إذا كان كائنا السلسلة متماثلين تمامًا، ويعيد صوابًا أو خطأ.
المشاكل الشائعة وكيفية اصلاحها
من الأخطاء الشائعة عند الاستخدام strcmp() على Arduino لا يتأكد من إنهاء السلاسل بشكل صحيح باستخدام a \0 (حرف فارغ). إذا لم يتم إنهاء السلسلة بشكل صحيح، فستستمر الوظيفة في المقارنة في الذاكرة بما يتجاوز ما كنت تتوقعه، مما قد يؤدي إلى أخطاء غير متوقعة أو سلوك غير منتظم.
إذا كنت تشك في أن سلاسلك لم يتم إنهاؤها بشكل صحيح، فيمكنك اللجوء إلى حلول مثل memcmp()، والذي لا يعتمد على قيمة خالية لتحديد السلسلة، ويسمح لك بتحديد عدد محدد من البايتات للمقارنة.
هناك مشكلة أخرى قد تواجهها وهي عند مقارنة السلاسل التي قد تكون تلقيتها عبر الإدخال التسلسلي. يجب عليك دائمًا التأكد من تنظيف السلاسل وتنسيقها قبل محاولة إجراء أي مقارنات.
مثال التنفيذ الكامل
لتوضيح كيفية عمل هذه الأدوات في مشروع حقيقي، إليك مثال يجمع بين مقارنة السلسلة مع الوظيفة Serial.println() لعرض النتائج على شاشة Arduino التسلسلية:
#include <string.h> void setup() { Serial.begin(9600); char str1[] = "Hola"; char str2[] = "Hola"; int result = strcmp(str1, str2); if (result == 0) { Serial.println("Las cadenas son iguales"); } else if (result > 0) { Serial.println("La primera cadena es mayor"); } else { Serial.println("La segunda cadena es mayor"); } } void loop() { }يقارن هذا الرمز سلسلتين ويعرض النتائج على الشاشة. إنه مثال جيد على الاستخدام العملي لـ strcmp() في تطبيقات Arduino الحقيقية لمقارنة السلاسل النصية بكفاءة.
بالإضافة إلى المقارنة، يمكنك استخدام الإخراج strcmp() ضمن الهياكل الشرطية مثل if لتنفيذ إجراءات معينة عندما تتطابق السلاسل أم لا.
التحسين في المشاريع ذات الموارد المحدودة
كما لاحظت بالفعل، فإن استخدام strcmp() والوظائف المماثلة هي خيار فعال للغاية عندما يكون لدينا مشاريع ذات ذاكرة محدودة، وهو أمر شائع جدًا في مشاريع Arduino. عند استخدام صفائف الأحرف بدلاً من الكائنات String، نقوم بتحسين استهلاك الذاكرة، وهو أمر ضروري عند العمل على وحدات التحكم الدقيقة ذات سعة التخزين الصغيرة.
أخيرًا، من المهم تسليط الضوء على أنه في المشاريع التي تعمل فيها باستخدام أجهزة الاستشعار أو الواجهات أو وحدات الاتصال، من الضروري التحقق من صحة كل البيانات المستلمة لتجنب الأخطاء في التنفيذ أو السلوك غير المرغوب فيه.
كل ما ورداعلاه، strcmp() إنها أداة متعددة الاستخدامات تتكيف مع سيناريوهات متعددة، بدءًا من التطبيقات الأبسط إلى التطبيقات الأكثر تعقيدًا حيث يلزم تحسين الموارد واتخاذ القرارات بناءً على مقارنات السلسلة.