九、FreeRTOS之FreeRTOS列表和列表项

本节需要掌握以下内容：

1，列表和列表项的简介（熟悉）

2，列表相关API函数介绍（掌握）

3，列表项的插入和删除实验（掌握）

4，课堂总结（掌握）

一，列表和列表项的简介（熟悉）

1.1 列表

列表是 FreeRTOS 中的一个数据结构，概念上和链表有点类似，列表被用来跟踪 FreeRTOS中的任务列表项就是存放在列表中的项目

 列表相当于链表，列表项相当于节点，FreeRTOS 中的列表是一个双向环形链表

列表的特点：列表项间的地址非连续的，是人为的连接到一起的。列表项的数目是由后期添加的个数决定的，随时可以改变

数组的特点：数组成员地址是连续的，数组在最初确定了成员数量后期无法改变

在OS中任务的数量是不确定的，并且任务状态是会发生改变的，所以非常适用列表(链表)这种数据结构

举个例子：

 有关于列表的东西均在文件 list.c 和 list.h 中，首先我们先看下在list.h中的，列表相关结构体：

 1、在该结构体中， 包含了两个宏，这两个宏是确定的已知常量， FreeRTOS通过检查这两个常量的值，来判断列表的数据在程序运行过程中，是否遭到破坏 ，该功能一般用于调试， 默认是不开启的

2、成员uxNumberOfItems，用于记录列表中列表项的个数（不包含 xListEnd）

3、成员 pxIndex 用于指向列表中的某个列表项，一般用于遍历列表中的所有列表项

4、成员变量 xListEnd 是一个迷你列表项，排在最末尾

列表结构示意图

1.2 列表项 

列表项是列表中用于存放数据的地方，在 list.h 文件中，有列表项的相关结构体定义：

 1、成员变量 xItemValue 为列表项的值，这个值多用于按升序对列表中的列表项进行排序

 2、成员变量 pxNext 和 pxPrevious 分别用于指向列表中列表项的下一个列表项和上一个列表项

3、成员变量 pxOwner 用于指向包含列表项的对象（通常是任务控制块）

4、成员变量 pxContainer 用于指向列表项所在列表。

列表项结构示意图

 1.3 迷你列表项

 1、成员变量 xItemValue 为列表项的值，这个值多用于按升序对列表中的列表项进行排序

2、成员变量 pxNext 和 pxPrevious 分别用于指向列表中列表项的下一个列表项和上一个列表项

3、迷你列表项只用于标记列表的末尾和挂载其他插入列表中的列表项，因此不需要成员变量 pxOwner 和 pxContainer，以节省内存开销

迷你列表项结构示意图

1.4 列表和列表项的关系

二，列表相关API函数介绍（掌握）

参考文档：《FreeRTOS开发指南》第七章 ——“FreeRTOS列表和列表项”

2.1 初始化列表vListInitialise（）

初始化后列表结构

2.2 函数 vListInitialiseItem()

 初始化后的列表项结构

2.3 函数vListInsert()

 void vListInsert  (  List_t * const pxList ,   ListItem_t * const pxNewListItem  )

此函数用于将待插入列表的列表项按照列表项值升序进行排序，有序地插入到列表中

代码详解查看手册《FreeRTOS开发指南》第七章 ——“FreeRTOS列表和列表项”

 插入值为40的列表项

将列表项xList_Item1，插入列表List中

插入值为60的列表项

在前面的基础上，在插入值为60的列表项，结果如下：

插入值为50的列表项

在前面的基础上，在插入值为50的列表项，结果如下：

 总结：函数vListInsert()，是将待插入列表的列表项按照列表项值升序进行排序，有序地插入到列表中

2.4 函数 vListInsertEnd()

 此函数用于将待插入列表的列表项插入到列表 pxIndex 指针指向的列表项前面，是一种无序的插入方法      

列表项末尾插入图示

假设默认列表如下：  

 此时插入值为30的列表项2，结果如何？

 明天再更！困了，想睡觉！