关于结构体变量建模的分析和解读

结构体变量建模之终极解决方案—上篇中提到：

C 代码中的结构体变量跟模型中的 Bus 信号是对应的；

C 代码中的结构体类型跟模型中的 Bus 对象相对应。

下面我们来看看结构体数组。

三. 结构体数组的代码实现

从前面结构体变量和结构体嵌套的两个例子，我们也可以很清楚的体会到这两点。所以，结构体数组，对应到模型中，自然也就是多维的 Bus 信号了。

对图中 Inport 端口的 Data type 设置为 Bus: myBus，Port dimensions 设置为 2；数据字典中和信号 x 对应的信号对象 x 做同样的设置，即 Datatype为Bus: myBus，Dimensions 为2。Selector 模块分别选中两维信号的第一维和第二维。两组信号经过运算之后，再次通过 Bus Creator 模块组合成 Bus 信号，再把两路 Bus 信号使用 Vector Concatenate 模块连成维数为 2 的 Bus 信号 y。

信号对象 x、y 除了数据类型设置为 Bus: myBus 之外，Storage Class 均设置为 ExportedGlobal。

由此，就有了如下结构体类型的定义：

typedef struct

{

real_T a;

real_T b;

real_T c;

} myBus;

和结构体数组的定义：

myBus x[2];

myBus y[2];

或许你已经注意到几个增益模块的参数值被设置为 k.a，k.b，k.c，没错，既然 myBus 作为结构体类型是一种组合数据类型，同样也可以使用这个 myBus 设置参数 k 的数据类型，只是，一旦参数对象 k 的数据类型被设置为 myBus，那么参数的初始化就不像以前那么简单的。本例设置如下：

k.Value = struct(‘a’,2, ‘b’,3, ‘c’,4);

如果参数k的存储类设置为 ConstVolatile，那么代码中参数 k 的定义如下：

const volatilemyBus k = 

{

2.0,

3.0,

4.0

};

四. For-Each和结构体数组的结合

上例中 Bus 信号的维数为 2，所以我们很轻松的使用了 Selector 模块，把两维数据分别取出来实现后续算法，而现实中，我们可能面临几十甚至上百维的 Bus 信号，而后续的处理算法，对于每一维来讲都是一致的，这种情况下怎么办？我们可以想象得见，代码中是可以通过一个 For 循环去实现的，模型当然也可以，这就是 For-Each 子系统。

双击上图中的 For-Each 子系统，得到下图：

这个模型中 Inport 和 x、y 信号对象的 Dimensions 为 100。生成代码之后，除了 x、y 两个结构体数组的维数变成 100 之外，算法中有如下代码：

结合 For-Each 模块，让我们的结构体数组建模更为方便。本想就此结束本篇，想到还会有人惦记另外一些结构体相关的话题，就再说一说：

五. 位域结构体的代码实现

Simulink 参数对象和信号对象的存储类（Storage Class）里面都有 BitField (Custom) 选项，必须要说明的是，如果你的数据类型设置为 boolean，并且存储类选择为 BitField，是可以生成位域结构体变量的，只是，正如上一篇微文有网友留言所说，这样做没法指定结构体元素的顺序，当然也没有 Bus 与之对应。

如果我们想得到我们期望的结构体变量，比如：

typedef struct

{

unsigned char a:1; 

unsigned char a1:1       ;

unsigned char a2:1;

unsigned char a3:1;

unsigned char a4:1;

unsigned char a5:1;

unsigned char a6:2;

}myBitFieldBus;

或者：此结构体类型中，前 6 个元素各占 1 个 bit，而第 7 个元素占 2 个 bit。模型如下：

显然，Inport 端口的数据类型应该为 myBitFieldBus，信号对象 input 也一样。

数据字典中定义了 myBitFieldBus 如下：

不难看出：

myBitFieldBus 内的元素 a，a1，a2，a3，a4，a5，均为 boolean 类型，a6 为 uint8；

Bus 对象 myBitFieldBus 的 Data scope 为 Imported，并且定义在头文件。

mybitfieldstruct.h 文件中，也就是说，结构体类型 myBitFieldBus 不在这个模块中定义，为了能够生成代码，需要提供 mybitfieldstruct.h 文件。

做完上述设置之后，生成代码，如下：

typedef struct

{

boolean_T Out1;

boolean_T Out2;

boolean_T Out3;

boolean_T Out4;

boolean_T Out5;

boolean_T Out6;

unit8_T Out7;

} ExtY_bitfieldstruct_T;

myBitFieldBus input;

xtY_bitfieldstruct_T bitfieldstruct_Y;

void bitfieldstruct_step(void)

{

bitfieldstruct_Y.Out1 = input.a;

bitfieldstruct_Y.Out1 = input.a1;

bitfieldstruct_Y.Out1 = input.a2;

bitfieldstruct_Y.Out1 = input.a3;

bitfieldstruct_Y.Out1 = input.a4;

bitfieldstruct_Y.Out1 = input.a5;

bitfieldstruct_Y.Out1 = input.a6;

}

还要什么？指向结构体变量的指针？那就把前面几个例子里的 x、y、input 等信号对象的存储类设置为 ImportedExternPointer 就可以了，没什么特别的。

最后：

C 代码中的结构体变量跟模型中的 Bus 信号是对应的；

C 代码中的结构体类型跟模型中的 Bus 对象相对应。