《Hello算法》双向链表在LVGL的应用

lugl4313820

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【前言】

经过链表的学习，有了一些了解。因此我准备在我的STM32F769上使用双向链表的实际工程应用。

【设计】

此次使用的环境为获取SD卡中的.wav文件列表。

为什么要用链表，因为我准备把SD卡的目录下的.wav文件读出来，好象在以后的播放中来进行播放当前文件，然后有后一首，前一首，到头到尾等多个操作。所以使用链表相比申请数组比较方便，当然也节约内存。

【节点的设计】

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// 定义双向链表节点结构体
typedef struct WavFileNode
{
    char filename[256];       // 存储文件名
    struct WavFileNode *prev; // 指向前一个节点
    struct WavFileNode *next; // 指向后一个节点
} WavFileNode;

其实这个节点还需要包文件的大小的。这次使用先从简单的做起。

然后就设计新建、追加、插入等函数，代码放在read_wav_filename.c中：

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#include "ff.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "read_wav_filename.h"
#include <stdbool.h>
WavFileNode *fileList = NULL;
// 创建新节点
WavFileNode *createNode(const char *filename)
{
    WavFileNode *newNode = (WavFileNode *)malloc(sizeof(WavFileNode));
    if (newNode == NULL)
    {
        printf("内存分配失败\n");
        return NULL;
    }
    sprintf(newNode->filename, "%s", filename); // 修正拼写错误
    newNode->prev = NULL;
    newNode->next = NULL;
    return newNode;
}

// 在链表末尾添加新节点
void appendNode(WavFileNode **head, const char *filename)
{
    WavFileNode *newNode = createNode(filename);
    if (*head == NULL)
    {
        *head = newNode;
    }
    else
    {
        WavFileNode *temp = *head;
        while (temp->next != NULL)
        {
            temp = temp->next;
        }
        temp->next = newNode;
        newNode->prev = temp;
    }
}

// 释放双向链表内存
void freeList(WavFileNode *head)
{
    WavFileNode *temp = head;
    while (temp != NULL)
    {
        WavFileNode *next = temp->next;
        free(temp);
        temp = next;
    }
}

// 获取双向链表的尾节点
WavFileNode *getTailNode(WavFileNode *head)
{
    WavFileNode *temp = head;
    while (temp != NULL && temp->next != NULL)
    {
        temp = temp->next;
    }
    return temp;
}

// 获取双向链表的头节点
WavFileNode *getHeadNode(WavFileNode *head)
{
    WavFileNode *temp = head;
    while (temp != NULL && temp->prev != NULL)
    {
        temp = temp->prev;
    }
    return temp;
}

// 读取文件夹中的.wav文件并存储到双向链表中

void readWavFiles(const char *folderPath, WavFileNode **head)
{
    DIR dir;
    FILINFO fileInfo;
    FRESULT res = f_opendir(&dir, folderPath);
    if (res != FR_OK)
    {
        printf("无法打开文件夹\n");
        return;
    }
    while (1)
    {
        res = f_readdir(&dir, &fileInfo);
        if (res != FR_OK || fileInfo.fname[0] == 0)
        {
            break;
        }
        if (fileInfo.fattrib & AM_DIR)
        {
            // 如果是文件夹，则递归读取子文件夹
            continue;
        }
        else
        {
            // 如果是文件，则判断是否为.wav文件
            if (strstr(fileInfo.fname, ".wav") != NULL  && fileInfo.fname[0] != 0)
            {
                // 如果是.wav文件，则将文件名存储到双向链表中
                appendNode(head, fileInfo.fname);
            }
        }
    }
    f_closedir(&dir);
}

// 返回下一个.wav文件名
const char *getNextWavFilename(WavFileNode **head)
{
    WavFileNode *temp = *head;
    if (temp == NULL)
    {
        return NULL;
    }
    const char *filename = temp->filename;
    *head = temp->next;
    free(temp);
    return filename;
}

// 判断WavFileNode链表是否为空
bool isWavFileListEmpty(WavFileNode *head)
{
    return head == NULL;
}

// 打印WavFileNode链表中的文件名
void printWavFileList(WavFileNode *head)
{
    uint8_t count = 0;
    WavFileNode *temp = head;
    while (temp!= NULL)
    {
        printf("count:%d: %s\n", count, temp->filename);
        temp = temp->next;
        count++;
    }
}

read_wav_filename.h:

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#ifndef READ_WAV_FILENAME_H
#define READ_WAV_FILENAME_H

#include "ff.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
// 定义双向链表节点结构体
typedef struct WavFileNode
{
    char filename[256];       // 存储文件名
    struct WavFileNode *prev; // 指向前一个节点
    struct WavFileNode *next; // 指向后一个节点
} WavFileNode;

// 声明函数原型
WavFileNode *createNode(const char *filename);
void appendNode(WavFileNode **head, const char *filename);
void freeList(WavFileNode *head);
WavFileNode *getTailNode(WavFileNode *head);
WavFileNode *getHeadNode(WavFileNode *head);
void readWavFiles(const char *folderPath, WavFileNode **head);
const char *getNextWavFilename(WavFileNode **head);
bool isWavFileListEmpty(WavFileNode *head);
void printWavFileList(WavFileNode *head);
#endif // READ_WAV_FILENAME_H

【应用】

我把这两个文件添加进工程中，在lvgl的工程中进行调用：

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void get_wave_file(lv_ui *ui)
{
    static get_state_flag = 0;
    if (get_state_flag == 0)
    {
        get_state_flag = 1;
        readWavFiles("/", &fileList);
    }

    printWavFileList(fileList);
    if (isWavFileListEmpty(fileList))
    {
        printf("No WAV files found.\n");
    }
    else
    {
        char buff[1024] = {0};
        //取取flist中的所有文件名
        WavFileNode *current = fileList;
        while (current != NULL)
        {
            // 使用 snprintf 来拼接文件名，确保不会超出缓冲区大小
            int remaining_space = sizeof(buff) - strlen(buff);
            if (remaining_space > 0)
            {
                snprintf(buff + strlen(buff), remaining_space, "%s\n", current->filename);
            }
            else
            {
                printf("Buffer is full, cannot add more filenames.\n");
                break;
            }
            current = current->next;
        }
        lv_span_set_text(ui->screen_spangroup_1_span, (const char *)buff);
    }

}

经过这样的设计，实现了fatfs的读取，与lvgl的代码进行解耦。

实现效果：

在打印日志中可以看到获取的文件列表：

 

在LVGL界面中也可以看到：

 

【总结】

通过对《Hell算法》的学习，我把学到的知识实现应用到了自己的MCU工程，成功的落地。

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Jacktang

用链表相比申请数组确实比较方便，同时也能节约内存，好

iexplore123

学的算法拿来实用，好！