调试串行轮询的方法

Question

我正在通过串行(加速度计的值)从传感器读取值，在一个类似于下面的循环中：

while( 1 ) {
   vector values = getAccelerometerValues();
   // Calculate velocity
   // Calculate total displacement
   if ( displacement == 0 )
       print("Back at origin");
}

我知道每个样本需要的时间，这是在getAccelerometerValues()中处理的，所以我有一个时间周期来计算速度，位移等。我以大约120个样本/秒的速度采样。

这是可行的，但存在缺陷(不精确的加速度计数值、浮点误差等)，并且校准和补偿以获得合理准确的位移值被证明是困难的。

我在寻找调试循环的进程时遇到了很大的麻烦。如果我使用调试器(我的代码恰好是用C++编写的，并且我正在慢慢地学习使用gdb而不是print语句)，那么在调试器执行该行的时间点，为了获得加速度计读数，我在单步执行和推动传感器时会遇到问题。也就是说，很难获得“继续下一行”和“推动传感器使其加速”的正确时机。

我可以使用许多print语句，这些语句往往会在屏幕上飞过，但由于样本数量的原因，这会变得单调乏味，很难推断出问题所在，特别是当每个循环节拍有多个print语句时。

我可以减少样本的数量，这提高了程序输出的可读性，但极大地降低了我从传感器轮询的加速值的可靠性；如果我以1 1Hz的频率轮询，则在加速度计进行加速时轮询加速度计值的机会会显著下降。

总体而言，我在单步执行代码和使用实际数据时遇到了问题；我可以使用无用的数据单步执行，也可以使用更好的数据单步执行。

我假设print语句不是这种情况下的最佳调试方法。更好的选择是什么？有没有什么我会觉得有用的资源(我是不是在gdb中遗漏了什么，或者有没有其他我可以使用的工具)？我正在努力开发一种方法来调试它。

Answer 1

一种明智的方法是为getAccelerometerValues()使用一些接口，您可以在运行时或构建时替换这些接口，例如，使用虚方法传入基类指针，以便在具体的派生类中进行覆盖。

如果需要，我可以更详细地描述该机制，但理想的做法是能够对以下对象运行相同的循环：

• 实时数据
• 实时数据(并将其保存到文件)
• 从上次运行保存的真实数据
• 伪造数据作为测试用例

特别要注意的是，如果每次调用只返回文件中的下一个数据，则“重放”版本应易于调试。

Answer 2

我会先用假的(即:随机的)值来调试你的代码。如果计算按预期工作，那么我将使用从端口读取的值。

另外，有没有办法以回调/推送的方式读取这些值，也就是说，当有新的可靠数据时，只调用函数？

编辑:我不知道您使用的是什么库，但在.NET框架中，您可以使用带有事件DataReceived的SerialPort类。这样你肯定会使用最真实、最可靠的数据。

Answer 3

为要调试的确切条件创建if块。例如，如果您只关心加速度计何时显示您正在向左移动：

if(movingLeft(values) {
   print("left");
}