DataRouter
轻量级 C 语言数据路由库。编译期声明报文类型，运行期将端口绑定到物理外设发送函数，实现一对多广播路由。
概念
| 术语 | 说明 |
|---|---|
| 通道 (Channel) | 编译期声明的报文类型（如 sensor / status / control） |
| 端口 (Port) | 运行期创建的连接点，绑定一个报文类型和 N 个外设发送 handler |
| 路由 | 将报文类型连接到物理外设发送函数的过程 |
| Handler | 用户实现的物理外设发送函数，一个端口可注册多个（默认上限 4） |
快速开始
1. 声明报文类型
编辑 datarouter_config.h：
#define DATAROUTER_CHANNELS \
DATAROUTER_CHANNEL(sensor, "Sensor data") \
DATAROUTER_CHANNEL(status, "Status report") \
DATAROUTER_CHANNEL(control, "Control command")
2. 实现外设发送 handler
static void uart_send(uint32_t port_id, const void *data, size_t len) {
/* 调用具体外设 API 发送数据 */
HAL_UART_Transmit(&huart1, data, len, 1000);
}
static void tcp_send(uint32_t port_id, const void *data, size_t len) {
send(tcp_socket, data, len, 0);
}
3. 创建端口并注册 handler
datarouter_init();
datarouter_port_t p = datarouter_port_create();
datarouter_port_set_type(p, DATAROUTER_CHANNEL_sensor);
/* 一个端口同时路由到两个外设 */
datarouter_port_add_handler(p, uart_send);
datarouter_port_add_handler(p, tcp_send);
/* 发送 → 同时走 UART 和 TCP */
datarouter_send_sensor(p, "temperature:25.3", 16);
4. 实现接收回调
void datarouter_on_recv_sensor(uint32_t port_id, const void *data, size_t len) {
printf("received sensor data: %.*s\n", (int)len, (const char *)data);
}
API 一览
初始化
void datarouter_init(void); // 初始化（幂等）
void datarouter_reset(void); // 重置全部状态
端口管理
datarouter_port_t datarouter_port_create(void); // 创建端口
void datarouter_port_delete(datarouter_port_t port); // 删除端口
void datarouter_port_set_type(port, int channel_id); // 设置报文类型
int datarouter_port_get_type(port); // 获取报文类型
int datarouter_port_add_handler(port, handler); // 注册外设 handler
int datarouter_port_remove_handler(port, handler); // 移除 handler
void datarouter_port_clear_handlers(port); // 清除全部 handler
int datarouter_port_handler_count(port); // handler 数量
发送触发（每通道一个，X-macro 自动生成）
int datarouter_send_sensor(port, data, len); // 返回值：0 成功 / -1 未初始化
int datarouter_send_status(port, data, len); // -2 端口无效
int datarouter_send_control(port, data, len); // -3 类型不匹配
// -4 无 handler
接收回调（每通道一个，用户实现）
void datarouter_on_recv_sensor(uint32_t port_id, const void *data, size_t len);
void datarouter_on_recv_status(uint32_t port_id, const void *data, size_t len);
void datarouter_on_recv_control(uint32_t port_id, const void *data, size_t len);
库提供弱符号默认空实现，用户定义同名函数即可覆盖。
通道元数据
int datarouter_channel_count(void);
const char *datarouter_channel_name(int channel_id);
const char *datarouter_channel_desc(int channel_id);
路由模型
send_sensor(port, data, len)
│
├─→ handler[0] = uart_send → UART 外设
├─→ handler[1] = tcp_send → TCP 外设
└─→ handler[2] = can_send → CAN 外设
- 一个端口可注册多个 handler（一对多广播）
- 同一 handler 可注册到多个端口（多路复用）
- 运行时通过
add_handler/remove_handler动态改变路由 - 清空 handler 后发送返回 -4
编译
cmake -S . -B build
cmake --build build
可选配置项：
cmake -DCMAKE_C_FLAGS="-DDATAROUTER_MAX_PORTS=128 -DDATAROUTER_MAX_HANDLERS_PER_PORT=8"
测试
cmake --build build
ctest --test-dir build
# 或直接运行
./build/test_datarouter
当前 36 个测试用例，覆盖端口管理、类型、handler 增删、一对多广播、接收回调、错误边界。
文件结构
datarouter_config.h 报文类型配置（用户编辑）
datarouter.h 公共 API + X-macro 展开
datarouter.c 实现（端口表 + handler 调用）
example.c 使用示例
tests/test_datarouter.c 单元测试
DESIGN.md 详细设计文档
TEST_CASES.md 测试用例文档
依赖
- C11 编译器
- CMake ≥ 3.10
- 无第三方库依赖