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ESP8266开发学习笔记_浮点数打印支持

ESP8266 开发学习笔记_By_GYC 【更新 ets_printf 函数使ESP_IDF 能够支持浮点数打印】

在我们日常的开发过程中，经常使用到的一个功能就是串口打印功能。在ESP8266的IDF框架中，提供了类似控制台的printf操作，可以向串口打印一些信息，但是ESP8266的printf函数被封装经过了简化，不支持浮点数的格式控制符%f。IDF框架中拥有ets_printf函数可以替代封装的printf函数，这个函数在SDK中有源码，可以供我们学习和修改。这篇文章就是总结一下我自己对ESP-IDF工程中的ets_printf.c文件的修改，以实现在ESP8266系统中ets_printf对浮点数的格式控制符的支持。

一、启用ets_printf函数

使用ets_printf函数需要在工程配置里设置一下，在linux终端工程目录下输入

make menuconfig

进入工程配置页面

选择Component config选项卡 Enter进入修改ESP8266工程宏定义配置

选择ESP8266-specific选项 Enter进入

选择 Using new ets_vprintf instead of rom code 选项按下“空格”勾选。

最后选择 < Save > Enter 确认 ,

然后一直选择< Exit >退出配置页。

至此，ets_printf.c 文件中的内容就生效，替换了原来rom中的ets_printf函数了。

二、修改ets_printf函数

官方库里提供的ets_printf函数仍然不支持浮点数的格式控制符，但是源码已经给出了，我们可以在源码基础上修改，使它支持格式控制符“%f”

浮点数的格式控制包括“f”、“0”、“.”、数字几个操作，其中“0”、“.”和数字控制符都已经在格式控制系统内了，我们只需要写“f”对应的函数，并作为分支插入格式控制处理的switch结构里就可以了。

编写的过程参照了%d的格式处理过程：

case 'd':
         attr.value.val32 = va_arg(va, int);
         if (attr.value.val32 < 0) {
            ets_putc('-');
            attr.value.val32 = -attr.value.val32;
         }
         ets_printf_int(&attr, 10);
         break;

由%d的处理我发现需要在attr结构体里添加double型的变量，用来缓存变参数列表里的float或者double类型的变量。

原结构体类型是下面这样的：

typedef union _val_cache {
    uint8_t         val8;
    int32_t         val32;
    uint32_t        val32u;
    const char      *valcp;
} val_cache_t;

添加double类型的变量valfloat作为浮点数的缓存变量。新结构体类型如下：

typedef union _val_cache {
    uint8_t         val8;
    int32_t         val32;
    uint32_t        val32u;
    const char      *valcp;
    double           valfloat;
} val_cache_t;

接下来，我们就可以在扫描格式控制的函数里，仿照%d的格式控制方式添加%f的格式控制了

涉及到的函数是

int ets_vprintf(const char *fmt, va_list va)

在遍历扫描的switch里添加

case 'f':

在确定了本次所有格式控制操作之后的执行将数值写入打印缓存的switch操作里添加对应的float打印操作

case 'f':
    attr.value.valfloat = va_arg(va, double);
    if (attr.value.valfloat < 0) {
        ets_putc('-');
        attr.value.valfloat = -attr.value.valfloat;
    }
    ets_printf_float(&attr);
    break;

首先获取可变参列表里的double数据，判断是否为负，并把绝对值传递给专门的float打印函数。

专门的float型数据打印处理函数ets_printf_float(&attr)是我自己根据这套打印结构的特点写的，参照了int型数据的处理过程，内容如下：

#define FLOAT_decimals_MAX_NUM 9
#define VFLOAT_STR_MAX 20

static int ets_printf_float(val_attr_t * const attr)
{
    char buf[VFLOAT_STR_MAX];
    unsigned char offset = VFLOAT_STR_MAX;

    int32_t integer=attr->value.valfloat;
    double decimals = (attr->value.valfloat-integer);  

    if (attr->precision!=0) {
        for (int i =0; i<attr->precision;i++) {
            decimals=decimals*10.0;
        }

        integer=decimals;
        if(decimals-integer>0.5)//末位四舍五入
            integer++;

        for (int i =0; i<attr->precision;i++) {
            unsigned char c = integer % 10;
            buf[--offset] = c + '0';
            integer /= 10;
        }
    }
    else
    {
        int i =0;
        for (i =0; i<FLOAT_decimals_MAX_NUM;i++) {
            decimals=decimals*10.0;
            int digit=decimals;
            if((decimals-(digit))==0.0)
            {
                i++;
                break;
            }
        }
        integer=decimals;
        if(decimals-integer>0.5)
            integer++;
        for (; i>0;i--) {
            unsigned char c = integer % 10;
            buf[--offset] = c + '0';
            integer /= 10;
        }
    }

    buf[--offset] = '.';

    integer=attr->value.valfloat;

    if (integer != 0) {
        for (; integer > 0; integer /= 10) {
            unsigned char c = integer % 10;
                buf[--offset] = c + '0';
        }
    } else
        buf[--offset] = '0';

    if (fill_num(attr)) {
        char fill_data = isfill_0(attr) ? '0' : ' ';
        unsigned char len = fill_num(attr) - (VFLOAT_STR_MAX - offset);
        unsigned char left = fill_num(attr) > (VFLOAT_STR_MAX - offset) ? len : 0;

        if (!isfill_left(attr)) {
            ets_printf_ch_mutlti(fill_data, left);
        }

        ets_printf_buf(&buf[offset], VFLOAT_STR_MAX - offset);

        if (isfill_left(attr)) {
            fill_data = ' ';
            ets_printf_ch_mutlti(fill_data, left);
        }
    } else {
        ets_printf_buf(&buf[offset], VFLOAT_STR_MAX - offset);
    }

    return 0;
}