Í dag eru innbyggð kerfi sífellt algengari á ýmsum sviðum eins og snjöllum heimilum, greindri heilsugæslu, sjálfvirkni í iðnaði og greindar flutninga. Við þróun innbyggðra kerfa eru gagnaskipulag ómissandi og mikilvægt þekkingarsvæði. Þessi grein kynnir nokkrar algengar gagnabyggingar í innbyggðri forritun, þar á meðal fylki, stafla, biðraðir, hrúgur, kjötkássatöflur og tengdir listar.
I. Fylki
Fylki er línuleg gagnabygging sem samanstendur af mengi þátta af sömu gerð. Þessa þætti er hægt að nálgast og vinna með með vísitölum. Í innbyggðum kerfum eru fylki almennt notuð til að geyma gögn og forrita kóða. Til dæmis er hægt að nota fylki til að geyma stillingarupplýsingar, skynjaragögn og önnur gögn sem krafist er innan forrits.
Fylki bjóða upp á kostinn við handahófskenndan aðgang en eru óhagkvæmar fyrir innsetningar- og eyðingaraðgerðir. Í innbyggðum kerfum sem krefjast tíðar innsetningar og eyðingar er mælt með öðrum gagnauppbyggingum.
II. Staflar
Stafla er línuleg gagnabygging sem fylgir meginreglunni Last-In-First-Out (LIFO), sem gerir kleift að setja inn og eyða þáttum í öðrum endanum. Í innbyggðum kerfum eru staflar almennt notaðir til að innleiða aðgerðarköll, truflanameðferð og svipaðar aðgerðir. Til dæmis, í innbyggðu kerfi, getur stafli geymt skilafang falls, staðbundnar breytur og fallfæribreytur.
Staflar bjóða upp á skilvirkar innsetningar- og eyðingaraðgerðir en eru óhagkvæmar fyrir handahófskenndan aðgang. Í innbyggðum kerfum er staflapláss oft takmarkað, sem krefst vandaðrar stjórnun til að koma í veg fyrir vandamál eins og staflaflæði.
III. Biðröð
Biðröð er línuleg gagnauppbygging sem fylgir First-In-First-Out (FIFO) meginreglunni, sem gerir kleift að setja þætti í annan endann og fjarlægja úr hinum. Í innbyggðum kerfum eru biðraðir almennt notaðar fyrir verkáætlun, gagnaöflun og svipaðar aðgerðir. Til dæmis getur innbyggt kerfi notað biðröð til að geyma verkefnalista, skynjaragögn og aðrar upplýsingar.
Biðraðir bjóða upp á skilvirkar innsetningar- og eyðingaraðgerðir en eru óhagkvæmari fyrir handahófskenndan aðgang. Í innbyggðum kerfum er pláss í biðröð oft takmarkað, sem krefst varkárrar notkunar og stjórnun til að koma í veg fyrir vandamál eins og yfirflæði í biðröð.
IV. Hrúga
Hrúga er tré-byggð gagnauppbygging sem gerir kleift að sækja hámarks- eða lágmarksgildi hratt. Í innbyggðum kerfum eru hrúgur almennt notaðar fyrir kraftmikla minnisúthlutun og forgangsraðir. Til dæmis getur hrúga úthlutað minni á virkan hátt og innleitt forgangsáætlun verkefna.
Hrúgur bjóða upp á skilvirkar uppflettingar- og eyðingaraðgerðir en standa sig illa við innsetningu. Í innbyggðum kerfum er hrúgarými oft takmarkað, sem krefst vandlegrar stjórnun til að koma í veg fyrir vandamál eins og hrúgaflæði.
V. Hash Töflur
Hash töflur eru gagnaskipulag sem byggir á kjötkássaaðgerðum, sem gerir kleift að fletta og eyða gögnum hratt. Í innbyggðum kerfum eru kjötkássatöflur almennt notaðar fyrir hraða gagnaöflun og geymslu. Til dæmis, í innbyggðu kerfi, geta kjötkássatöflur geymt skynjaragögn, tækisupplýsingar og önnur gögn.
Hash töflur bjóða upp á skilvirkar uppflettingar- og eyðingaraðgerðir en taka umtalsvert minnisrými. Í ljósi takmarkaðs minnis í innbyggðum kerfum er nákvæm stjórnun nauðsynleg til að koma í veg fyrir vandamál eins og minnisflæði.
VI. Tengdir listar
Tengdur listi er gagnaskipulag sem er útfært með því að nota ábendingar, sem gerir kleift að setja inn og eyða gögnum hratt. Í innbyggðum kerfum eru tengdir listar almennt notaðir til að útfæra gagnauppbyggingu eins og biðraðir og stafla, svo og kraftmikla minnisúthlutun. Til dæmis gæti innbyggt kerfi notað tengda lista til að stjórna verkefnalistum eða gagnabuffum.
Tengdir listar bjóða upp á skilvirkar innsetningar- og eyðingaraðgerðir en eru óhagkvæmari fyrir handahófskenndan aðgang. Minnistjórnun fyrir tengda lista í innbyggðum kerfum er tiltölulega flókin, sem krefst varkárrar notkunar og stjórnun til að koma í veg fyrir vandamál eins og minnisleka.
Samantekt
Gagnauppbygging er mikilvægur þekkingarpunktur í innbyggðri forritun. Þessi grein kynnir nokkrar algengar gagnabyggingar sem notaðar eru í innbyggðri forritun, þar á meðal fylki, stafla, biðraðir, hrúgur, kjötkássatöflur og tengdir listar. Þessar gagnauppbyggingar hafa umfangsmikil forrit í innbyggðum kerfum, sem gerir forriturum kleift að innleiða ýmsa virkni. Hins vegar, þegar þessi gagnastrúktúr er notuð, verður að huga að plássi, skilvirkni og öðrum sjónarmiðum til að koma í veg fyrir óþarfa villur og vandamál.