欢迎您访问程序员文章站本站旨在为大家提供分享程序员计算机编程知识!
您现在的位置是: 首页  >  IT编程

嵌入式C语言开发实战详解

程序员文章站 2022-03-31 10:13:08
嵌入式C语言实战开发详解 一、概述 1、嵌入式开发中为什么选择C语言? 因为操作系统的内核都是使用的C语言,而且C语言也有如下几个优点: (1)出色的移植性,能在多种不同体...

嵌入式C语言实战开发详解

一、概述

1、嵌入式开发中为什么选择C语言?

因为操作系统的内核都是使用的C语言,而且C语言也有如下几个优点:

(1)出色的移植性,能在多种不同体系结构的软/硬平台上运行(修改量越小,移植性越好);

(2)简洁紧凑,使用灵活的语法机制,并能直接访问硬件(效率高);

(3)很高的运行效率

拓展:

什么时候使用汇编什么时候使用C语言呢?(C VS 汇编)

汇编是低级语言,不能实现复杂的功能,所以:

当对硬件做初始化——汇编

当对硬件做复杂操作——C语言

面向过程处理机制 VS 面向对象处理机制(详情戳网址)

http://blog.csdn.net/wzhcalex/article/details/51878170

2、嵌入式开发中的地位:

(1)嵌入式Linux应用软件开发工程设计;

(2)嵌入式Linux驱动开发工程师;

(3)嵌入式BSP开发工程师;

(4)嵌入式Kernel(内核)开发工程师;

3、精通C语言考核标准:

(1)企业笔试题;

(2)累积的代码量(强化编程训练)

(3)良好的编码规范(华为的编码规范要求);

(4)行业应用的项目经验;

4、如何学习C语言(外功与内功兼修)

(1)零基础学习经历过程(菜鸟如何修炼成老鸟)

(2)算法在C语言开发

(3)《C和指针》《C语言专家编程》《程序员的自我修养》《高质量C/C++编程》《编程之美》

5、C语言的标准有哪些?

K&RC、C89、C99、C11

注:

gcc支持的C89,部分兼容C99

不同的编译器标准不一样

很多编译器支持的是C89

二、数据类型

1、什么是数据类型?

数据集合的划分,不同的数据类型对CPU的意义是不一样的。

2、数据类型有哪些?

嵌入式C语言开发实战详解

3、左右法则

右左法则:首先从最里面的圆括号内未定义的标识符开始阅读看起,然后往右看,再往左看。每当遇到圆括号时,就应该掉转阅读方向。一旦解析完圆括号里面所有的东西,就跳出圆括号。重复这个过程直到整个声明解析完毕。

企业笔试题:

1、用变量a给出下列定义

a) 一个整型数(An integer):int a;

b) 一个指向整型数的指针(A pointer to an integer):int *a;

c) 一个指向指针的的指针,它指向的指针是指向一个整型数(A pointer to a

pointer to an integer):int **a;

d) 一个有10个整型数的数组(An array of 10 integers):int a[10];

e) 一个有 10 个指针的数组,该指针是指向一个整型数的(An array of 10

pointers to integers):int *a[10];

f) 一个指向有10个整型数数组的指针(A pointer to an array of 10 integers):

int (*a)[10];

g) 一个指向函数的指针,该函数有一个整型参数并返回一个整型数(A pointer

to a function that takes an integer as an argument and returns an integer):

int (*a)(int);

h) 一个有10个指针的数组,该指针指向一个函数,该函数有一个整型参数并返

回一个整型数( An array of ten pointers to functions that take an integer

argument and return an integer ): int (*a[10])(int).

2、int *(*(*fpl)(int))[10];

fpl:函数指针变量,该函数指针指向一个形参为int,返回值为数组指针,该数组指针指向一个整型指针;

int *(*(*arr[5])())();

arr:函数指针数组,该数组里的元素指向一个形参为空,返回值为函数指针的函数,该函数指针指向一个形参为空,返回值为整型的指针。

float (*(*b())[ ])();

b:函数,形参为空,返回值为数组指针,该指针指向一个函数指针数组,该数组里的元素指向一个形参为空,返回值为float的函数。

void* (*c)(char, int(*)());

c:函数指针变量,该函数指针指向一个形参为char 、函数指针,返回值为void*,该函数指针的形参为空,返回值为int。

void** (*d)(int *,char **(*)(char *,char **));

d:函数指针变量,指向函数形参为char,函数指针,返回值为void **,该函数指针形参为 char*,char**,返回值为char**;

float(*(*e[10])(int *))[5];

e:函数指针数组,指向函数形参为 int *,返回值为数组指针,该数组元素指向float;

4、隐式类型转化与强制类型转化:

char < int < float < double 隐式类型转化(自动)

代码示例:

嵌入式C语言开发实战详解嵌入式C语言开发实战详解

这就是隐式类型转换;

强制类型转化:

代码示例:

嵌入式C语言开发实战详解嵌入式C语言开发实战详解

上述代码中的char*就是强制类型转化

5、数据类型的重要知识点:

字节长度:

bit;

字节 = 8bit;

半字 = 2个字节 = 16bit;

字 = 4个字节 = 32;

6、基本数据类型

char 1个字节;

short 2个字节;

int 4个字节;

long 4个字节;

float 4个字节;

double 8个字节;

long long 8个字节;

代码查询:

嵌入式C语言开发实战详解嵌入式C语言开发实战详解

拓展:

为什么任何类型的指针都是4字节?

因为指针指向地址,地址长度都是固定的。而地址长度是由操作系统决定,如果操作系统是32位的,地址长度为4字节;如果操作系统是64位的,则地址长度为8字节。

char 取值范围:

无符号:0~255(2^8-1)

有符号:-128~127

有符号时:第一个为符号位:

0为整数:0 000 0000 = 0; 0 111 1111 = 127;

1为负数:负数时计算机保存补码

1 000 0000 取反加1 = -128

1 111 1111 取反加1 = -1

补码取反加1成原码

例如:

打印~2:常量都是有符号的:0 000 0010

取反:1 111 1101 负值

取反加1:0 000 0011 = -3

代码举例:

嵌入式C语言开发实战详解嵌入式C语言开发实战详解

分析:-128 1 000 0000

取反 1 111 1111

加1 0 111 1111 = 127

企业笔试题:

嵌入式C语言开发实战详解嵌入式C语言开发实战详解

输出结果分析:

有符号:i = 127 a[127] = -128

i = 128 a[128] = 127

...

i = 255 a[255] = 0; 0 相当于‘\0’

strlen(a)统计到‘\0’跳出,共255个。

无符号:i = 0 a[0] = 255;

i = 1 a[1] = 254;

...

i = 255 a[255] = 0;

strlen(a)统计到‘\0’跳出,共255个。

有符号与无符号数据的区别:

实例解析:

嵌入式C语言开发实战详解嵌入式C语言开发实战详解

分析:

有符号数和无符号数进行比较运算时(==、<、>、<=、>=)有符号数隐式转换成了无符号数(即底层的补码)但是此数从有符号数变成了无符号数。

7、sizeof与strlen区别(详情请戳网址):

http://blog.csdn.net/wzhcalex/article/details/51852632

8、变量与常量

变量三大特点:

变量的数据类型:主要说明变量占用的内存空间的大小,如 int型;

变量的作用域:变量的有效性范围,如变量的使用范围;

变量的存储类别:变量在内存中的存储方式,不同的存储方式影响变量在内存中的生存周期。

嵌入式C语言开发实战详解

MMU:虚拟地址单元 解决内存资源稀缺问题

(打印一个地址:打印的都是虚拟的地址)

为了保护数据的安全,操作系统会对空间做划分:

嵌入式C语言开发实战详解

栈空间:局部变量、函数形参、自动变量(调用后释放)

特点:先进后出,管理权限:系统

堆空间:malloc、ralloc、calloc 分配空间

特点:先进先出,管理权限:用户

数据段:bss:保存未初始化的全局变量

rodata:常量

.data(静态数据区):全局变量(程序结束后释放)、static 修饰变量

全局变量与局部变量的区别:

(主要从空间的分配,没有初始化的值 什么时候释放等角度入手)

9、声明与定义:

声明:不分配内存空间,可以声明多次;

定义:分配内存空间,只可以定义一次。

变量的声明有两种情况:

定义性声明:需要建立存储空间的,例如:int a在声明时就已经建立了存储空间;

引用性声明:不需要建立存储空间, 例如:extern int a 其中变量a是在别的文件中定义的。

10、格式化输出与输入:

首先,通过代码来示例以下不同的数据类型的不同的输入输出方法:

[html]view plaincopy

#include

intmain()

{

inti;

intnum;

charch;

floatf_num;

doubled_num;

inta[3];

charsrc[100];

scanf("%d",&num);

printf("num=%d\n",num);

getchar();

scanf("%c",&ch);

printf("ch=%c\n",ch);

scanf("%f",&f_num);

printf("f_num=%f\n",f_num);

scanf("%lf",&d_num);

printf("d_num=%lf\n",d_num);

printf("pleaseinputa[3]:\n");

for(i=0;i<3;i++)

{

scanf("%d",&a[i]);

}

for(i=0;i<3;i++)

{

printf("a[%d]=%d\n",i,a[i]);

}

scanf("%s",src);

printf("src[100]=%s\n",src);

return0;

} 运行结果:

嵌入式C语言开发实战详解

在获取字符是用一个getchar()清空缓存区

以下是getchar()的作用(转自网络):

1.从缓冲区读走一个字符,相当于清除缓冲区

2.前面的scanf()在读取输入时会在缓冲区中留下一个字符'\n'(输入完s[i]的值后按回车键所致),所以如果不在此加一个getchar()把

这个回车符取走的话,gets()就不会等待从键盘键入字符,而是会直接取走这个“无用的”回车符,从而导致读取有误

3. getchar()是在输入缓冲区顺序读入一个字符(包括空格、回车和Tab) getchar()使用不方便,解决方法:

(1)使用下面的语句清除回车: while(getchar()!='\n');

(2)用getche()或getch()代替getchar(),其作用是从键盘读入一个字符(不用按回车),注意要包含头文件

三种获得字符串的方法:scanf gets getchar

scanf 与 gets 的区别(以下转自网络):

gets(s)函数与 scanf("%s",&s) 相似,但不完全相同,使用scanf("%s",&s) 函数输入字符串时存在一个问题,就是如果输入了空格会认

为字符串结束,空格后的字符将作为下一个输入项处理,但gets()函数将接收输入的整个字符串直到遇到换行为止。

1.scanf() 所在头文件:stdio.h

语法:scanf("格式控制字符串",变量地址列表);

接受字符串时:scanf("%s",字符数组名或指针);

2.gets() 所在头文件:stdio.h

语法:gets(字符数组名或指针);

两者在接受字符串时:

1.不同点: scanf不能接受空格、制表符Tab、回车等; 而gets能够接受空格、制表符Tab和回车等;

2.相同点: 字符串接受结束后自动加'\0'。

使用gets获取字符串代码:

[html]view plaincopy

#include

intmain()

{

charsrc[100];

printf("inputastring:");

gets(src);

printf("src=%s\n",src);

return0;

}

使用getchar()获取字符串:

[html]view plaincopy

#include

intmain()

{

charch;

charsrc[10];

inti=0;

while((ch=getchar())!='\n')

{

src[i]=ch;

i++;

if(i==9)

{

printf("error!\n");

exit(1);

}

src[i]='\0';

}

return0;

}

如何让scanf不遇到空格结束呢?

在%前面加空格

详情请戳网址:http://blog.csdn.net/mishifangxiangdefeng/article/details/7163002

(技术大牛写的帖)

获取数组方法:

1、

[html]view plaincopy

#include

intmain()

{

inta[3];

inti;

int*p=a;

for(i=0;i<=2;i++)

{

scanf("%d",p++);

}

p=a;

for(i=0;i<3;i++)

{

printf("a[%d]=%d\n",i,*(p+i));

}

return0;

} [html]view plaincopy

2、 [html]view plaincopy

#include

intmain()

{

inta[3];

inti;

for(i=0;i<=2;i++)

{

scanf("%d",&a[i]);

}

p=a;

for(i=0;i<3;i++)

{

printf("a[%d]=%d\n",i,a[i]);

}

return0;

} 3、

[html]view plaincopy

#include

intmain()

{

inta[3];

inti;

for(i=0;i<=2;i++)

{

scanf("%d",a+i);

}

p=a;

for(i=0;i<3;i++)

{

printf("a[%d]=%d\n",i,*(a+i));

}

return0;

}

第一版本代码中 [html]view plaincopy

scanf("%d",p++);

不可以用a++ 是因为a是常量不可以自加,*p = a 指针可以自加 p++

printf是行缓冲,我们用以下代码验证:

1、

嵌入式C语言开发实战详解嵌入式C语言开发实战详解

2、

嵌入式C语言开发实战详解嵌入式C语言开发实战详解

3、

嵌入式C语言开发实战详解嵌入式C语言开发实战详解

4、

嵌入式C语言开发实战详解