嵌入式C语言基础知识

变量的种类：

1. 全局变量：定义在函数外部的变量，作用范围是整个程序。
2. 局部变量：定义在函数内部的变量，作用范围仅限于定义它的函数内部
3. 静态变量：static，static int a;定义一次就不再消失，会把上一次的值保存起来，下一次直接拿来用。
4. 静态局部变量：在函数内定义的静态变量，不可以被外部函数调用

运算符和表达式

1. 数据的类型转换：数据类型自动转换规则：char→int→long→float→double
2. 逻辑运算：与(&&)、或(||)、非(!)
3. 位运算：与(&)、或(|)、异或(^)、取反(~)、左移(<<)、右移(>>)

• continue;结束本层本次循环，进入下一次循环条件判断。
• goto无条件转移语句，在结构化设计中，一般不使用该语句，避免程序流程的混乱

函数

1. 标准库函数头文件<***.h>，非标准库函数"***.h"，后者的检索范围较大

指针

变量的指针：指的是变量的地址，指针就是地址

int i = 10;
int *ip;
ip = &i;

ip加上运算符*后表示访问指针ip内存地址所存储的内容，等价于直接访问i。*表示访问内存地址存储的内容

int x, y;
int *pt = &x;
y = *pt + 5; // 等价于y = x + 5

指针和数组

在嵌入式C语言中，数组名是数组的第0号元素的地址，因此下面两个语句是等价的：

int a[10],*p;
p = &a[0]; // 等价于 p= a;

根据运算规则，a+1为a[1]的地址，a+i就为a[i]的地址。

• *(p+i)和*(p+i)都表示p+i和a+i所指向对象的内容，即a[i]

字符指针

定义字符串常量时，在安排存储区域时，编译器会自动在字符串的末尾加上一个空字符“\0”，表示字符串的结束。定义方法：

char s[] = "hello"; // 如果需要对字符串进行操作，用这种定义方式
char *a = "hello";  // 如果只是存储字符串，用这种定义方式，*a访问的为第一个元素h，a代表字符串首元素的地址

指针数组和数组指针

优先级顺序：() > [] > *
(*p)[n]根据优先级，先看括号内，则p是一个指针，这个指针指向一个一维数组，即数组的指针，数组指针。
*p[n]根据优先级，先看[]，这是一个数组，再结合*，表示数组的元素是指针类型的，指针的数组，即指针数组，只能存放地址

结构体

// 常用，在定义结构体类型的同时说明结构变量
struct stu
{
    int age;
    char *name;
} stu1, stu2;

int main(){
    stu1.age = 1;
    return 0;
}

还可以这样定义一个结构体，省去结构体的名字

struct
{
    int age;
    char *name;
} stu1, stu2;

结构体数组

struct stu
{
    int num;
    char *name;
} ;

stu name[2] = {{1, "张三"}, {2, "李四"}};

// 访问结构体成员
name[1].num;
name[2].name;

结构体指针(常用，可以加快程序的执行效率)

• 用指针变量作为函数参数进行传递，由于实参传向形参的只是地址，从而减少了时间和空间上的开销，大大提高了程序的运行效率，使用时注意数组名就是数组元素的首地址。
  访问方式：(*结构指针变量).成员名 或 结构指针变量-> 成员名

(*pstu).num; // 等同于 pstu->num

(*pstu)两侧的()不能少，因为.的优先级高于*

#include 

using namespace std;

struct Stu
{
    int a;
    char *name;
} name1, *stu1;

int main()
{

    stu1 = &name1;

    stu1->a = 2;         // 等价于 name1.a
    stu1->name = "张三"; // name1.name

    cout << stu1->a << endl;
    cout << stu1->name << endl;
    return 0;
}

/*分配一块内存区域，输入一个学生的数据*/
#include 
using namespace std;

struct STU
{
    int age;
    char *name;
} *stu;

int main()
{
    stu = (STU *)malloc(sizeof(STU)); // 给结构体指针分配内存
    stu->age = 12;
    stu->name = "张三";

    cout << stu->age << endl;
    cout << stu->name << endl;

    // free(stu); // 释放结构体指针内存，释放后该区域不可用，不释放可能会造成程序运行不稳定
    return 0;
}

共用体

• 结构体变量所占内存长度：各成员的内存长度之和，每个成员分别占用自己的内存单元
• 共用体变量：所占内存长度等于最长的成员长度
  共用体的特点:

1. 同一段内存空间可以存放不同的数据类型，但是在每一瞬间，只有存放其中的一种，只有一个成员起作用(每一瞬间，只有一个成员起作用，其他成员不起作用，即不是同时存在和起作用)。
2. 共用体中起作用的成员是最后一次存放的成员，存入一个新成员后，原来的成员就失去了作用。
3. 共用体变量名的地址和各成员的地址相同
4. 不能再定义共用体变量时进行初始化

枚举

enum 枚举名{枚举值表}

#include 

using namespace std;

enum weekday
{
    sun,
    mou,
    tue,
    web,
    thu,
    fri,
    sat
};

int main()
{
    cout << mou;  // 输出1
    return 0;
}

链表

因为链表、文件占用内存较大，所以在单片机中一般不使用。

分配内存空间函数malloc

(类型说明符 *)malloc(size)

功能：在内存的动态存储区中分配一块长度为“size”字节的连续区域。函数的返回值为该区域的首地址。
pc = (char*)malloc(100);

分配内存空间函数calloc

(类型说明符 *)calloc(n,size)

功能：在内存动态存储区域中分配n块长度为“size”字节的连续区域，函数的返回值为该区域的首地址。

• calloc函数与malloc函数的区别在于，一次可以分配n块区域

释放内存空间函数free

free(void* ptr)
功能：释放ptr所指向的一块内存空间，ptr是一个任意类型的指针变量，它指向被释放区域的首地址。被释放区应是由malloc或calloc函数所分配的区域

实例

/*分配一块内存区域，输入一个学生的数据*/
#include 
using namespace std;

struct STU
{
    int age;
    char *name;
} *stu;

int main()
{
    stu = (STU *)malloc(sizeof(STU)); // 给结构体指针分配内存
    stu->age = 12;
    stu->name = "张三";

    cout << stu->age << endl;
    cout << stu->name << endl;

    free(stu); // 释放结构体指针内存，释放后该区域不可用
    return 0;
}

文件

1. C语言把文件当作一个“流”，按字节进行处理
2. 文件在读写之前必须打开，读写结束必须关闭。
3. 文件可按字节、字符串、数据块为单位读写

预处理命令

#include 
#include "test.h"

• 使用<.h>表示在系统目录中去查找(包含目录是由用户在设置环境时设置的)，而不是在源文件目录去查找
• 使用".h"表示首先在当前的源文件目录中进行查找，如果没有找到才到系统目录中查找

模块化设计

建立两个文件并分别命名，一个命名为initlcd.c，一个命名为initlcd.h
防止头文件重复定义：

#ifndef initlcd_h
#define initlcd_h
.
..
.
#endif