有效地解释串行数据

Question

我正在开发一个从外部 USB 设备读取 MIDI 数据的 C++ 项目。该程序应该根据 USB 设备上哪个推子/旋钮/按钮被移动/旋转/按下（例如音量 +- 或静音/取消静音通道）来调用某些功能。

我想出找出哪个推子/旋钮/按钮被更改的唯一方法是使用一个相当大的 switch 语句，该语句基本上检查每个传入的 midi 事件。

看起来有点像这样：

switch(MidiMessage.get2ndByte()){

    case 1 : cout << "Fader 1 Value : " << MidiMessage.get3rdByte() << endl;  
    case 2 : cout << "Fader 2 Value : " << MidiMessage.get3rdByte() << endl;  
    case 10 : cout << "Button 1 Value : << "MidiMessage.get3rdByte() << endl;  
    ...
    ...
    ...
}

没有更有效/更智能的方法来做到这一点吗？

Answer 1

由于您的切换是在一个字节上完成的（因此只有 256 个不同的值；我很确定 MIDI 文件基于 8 位字节），所以最好的选择可能是使用一个简单的函数指针数组：

typedef void (*MidiAction)(MidiMessageType& message);

action_fader_1(MidiMessageType& message)
{
  std::cout << "Fader 1 Value : " << message.get3rdByte() << std::endl;
}

action_fader_2(MidiMessageType& message)
{
  std::cout << "Fader 2 Value : " << message.get3rdByte() << std::endl;
}

...

MidiAction midi_actions[256] = {
   /*  0 */ action_whatever,
   /*  1 */ action_fader_1,
   /*  2 */ action_fader_2,
   ...
   /* 10 */ action_button_1,
   ...
};

...

// this goes where your switch statement was:
midi_actions[MidiAction.get2ndByte()](MidiAction);

这个数组只是使用 1KB（32 位平台）或 2KB（64 位平台），提供有保证的恒定时间查找，没有隐藏开销，而且编译器可能会在内部将大 switch 语句实现为查找表（因此，您获得的唯一开销是额外的开销）功能 称呼）。

请注意，如果存在无效字节值，则数组条目应指向显式错误函数（而不是简单的 0），以便您的程序可以优雅地处理错误。

Answer 2

大多数编译器会将这样的大型开关编译成跳转表（或简单值的表查找），因此我建议您保留该开关。

如果情况之间的唯一区别是前缀字符串，我建议改为执行以下操作：

const char *msg; // or std::string if you prefer

switch(MidiMessage.get2ndByte()){

    case 1 : msg = "Fader 1 Value : "; break;
    case 2 : msg = "Fader 2 Value : "; break;
    case 10: msg = "Button 1 Value : "; break;
    default: msg = "?"; break;
}

cout << msg << MidiMessage.get3rdByte() << endl;