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分类: IT业界

2018-08-15 19:32:54

编程技巧之嵌入式C语言完全学习笔记及案例[图]
1、经典入门:hello world
1.1、概念:
*源文件:源文件即源代码文件,C语言源文件后缀名是.c。
*头文件:头文件后缀名为.h(head,头),C语言代码由源文件和头文件组成。
*关键字:关键字是C语言征用了的一些字,这些字在C语言中代表特殊含义,已经被C语言定义好了,轮不到我们用了。每个关键字都有自己特定的含义,我们必须搞懂每个关键字的所有含义和用法,否则就看不懂C语言程序。
*注释:C语言中注释以//开头,或者/* */,注释是给程序员看的,不是给机器看的。也
就是说,程序员写注释给其他人看,以让人明白自己为什么要这么写。但是编译器编译程序的时候是忽略注释内容的,所以机器根本看不见注释,也不理注释。
*符号:C语言程序中包含很多符号,如; : , + () {} *等等,各种符号都有自己的含义,必须
搞明白各种符号的含义,才能看懂C语言程序。
*变量:会变化的量。C语言程序中用变量来进行计算。
*函数:函数是C语言的一个基本组成单位,一个C语言程序其实就是由很多函数组成的,每个函数用来完成一定的功能,函数可以调用别的函数来完成功能。函数的标志是().C语言中有一个特殊的函数叫main,这个函数是整个程序的内定的入口,也就是说整个C语言程序是从main函数开始执行的,其他的函数都是直接或者间接被main调用。
1.2、C语言写代码步骤:
第一步:编辑源代码(使用vi或者其他编辑器)
第二步:编译。编译就是用编译器把源程序转化成可执行程序的过程,编译要用到编译器。我们在linux中使用编译器一般是gcc。
譬如:gcc hello.c    把当前目录下hello.c文件编译,得到的可执行文件名字叫a.out
也可以自己指定编译后生成的可执行程序的名字,使用gcc hello.c -o hello
第三步:执行编译生成的可执行程序,执行方式是./hello
第四步:调试。当你执行后发现程序结果不对,不是自己想要的,这时候就是返回来看源代码哪里不对。然后修改,再编译执行,再看结果。如此循环直接结果正确。
C语言关键字:
include(包含)                头文件包含
int(integer,整数)        用来表示一个整数的类型叫整形。
float(浮点型)                用来表示小数的类型
char(character,字符)        字符型数据类型
return(返回)                函数返回    
VMWare共享文件夹使用
嵌入式C语言完全学习笔记进阶篇:
1、数据类型
1.1、基本数据类型
数据类型分2类:基本数据类型+复合类型
基本类型:char short int long float double
复合类型:数组 结构体 共用体 类(C语言没有类,C++有)
1.1.1、内存占用与sizeof运算符
数据类型就好像一个一个的模子,这个模子实例化出C语言的变量。变量存储在内存中,需要占用一定的内存空间。一个变量占用多少空间是由变量的数据类型决定的。
每种数据类型,在不同的机器平台上占用内存是不同的。我们一般讲的时候都是以32位CPU为默认硬件平台来描述:
char         1字节        8位
short         2字节        16位
int         4字节        32位
long         4字节        32位
float         4字节        
double        8字节        
1.1.2、有符号数和无符号数
对于char short int long等整形类型的数,都分有符号有无符号数。
而对于float和double这种浮点型数来说,只有有符号数,没有无符号数。
对于C语言来说,数(也就是变量)是存储在内存中一个一个的格子中的。存储的时候是以二进制方式存储的。对于有符号数和无符号数来说,存储方式不同的。譬如对于int来说
unsigned int 无符号数,32位(4字节)全部用来存数的内容 所以表示的数的范围
是0 ~ 4294967295(2^32 - 1)
signed int   有符号数,32位中最高位用来存符号(0表示正数,1表示负数),剩余的31位用
来存数据。所以可以表示的数的范围是     -2147483648(2^32)    ~ 2147483647(2^31 - 1)
结论:从绝对数值来说,无符号数所表示的范围要大一些。因为有符号数使用1个二进制位来表示正负号。
1.1.3、整形数和浮点型数存储方式上的不同
对于float和double这种浮点类型的数,它在内存中的存储方式和整形数不一样。所以float和
int相比,虽然都是4字节,但是在内存中存储的方式完全不同。所以同一个4字节的内存,如果存储时是按照int存放的,取的时候一定要按照int型方式去取。如果存的时候和取的时候理解的方式不同,那数据就完全错了。
备注:详细的数制存储可以查找资料:计算机原码、反码、补码等知识。
总结:存取方式上主要有两种,一种是整形一种是浮点型,这两种存取方式完全不同,没有任何关联,所以是绝对不能随意改变一个变量的存取方式。在整形和浮点型之内,譬如说4种整形char、short、int、long只是范围大小不同而已,存储方式是一模一样的。float和double存储原理是相同的,方式上有差异,导致了能表示的浮点型的范围和精度不同。
1.2、空类型(关键字void)
C语言中的void类型,代表任意类型,而不是空的意思。任意类型的意思不是说想变成谁就变成谁,而是说它的类型是未知的,是还没指定的。
void *    是void类型的指针。void类型的指针的含义是:这是一个指针变量,该指针指向一个
void类型的数。void类型的数就是说这个数有可能是int,也有可能是float,也有可能是个结构体,哪种类型都有可能,只是我当前不知道。
void型指针的作用就是,程序不知道那个变量的类型,但是程序员自己心里知道。程序员如何知道?当时给这个变量赋值的时候是什么类型,现在取的时候就还是什么类型。这些类型对不对,能否兼容,完全由程序员自己负责。编译器看到void就没办法帮你做类型检查了。
在函数的参数列表和返回值中,void代表的含义是:
一个函数形参列表为void,表示这个函数调用时不需要给它传参。
返回值类型是void,表示这个函数不会返回一个有意义的返回值。所以调用者也不要想着去使用该返回值。
C语言设计基本理念:
C语言相信程序员永远是对的,C语言相信程序员都是高手,C语言赋予了程序员最大的权利。所以C语言的程序员必须自己对程序的对错负责,必须随时脑袋清楚,知道自己在干嘛。
1.3、数据类型转换
C语言中有各种数据类型,写程序时需要定义各种类型的变量。这些变量需要参与运算。C语言有一个基本要求就是:不同类型的变量是不能直接运算的。
也就是说,int和float类型的变量不能直接加减等运算。你要运算,必须先把两种类型转成相同的类型才可以。
1.3.1、隐式转换
隐式转换就是自动转换,是C语言默认会进行的,不用程序员干涉。
C语言的理念:隐式类型转换默认朝精度更高、范围更大的方向转换。
1.3.2、强制类型转换
C语言默认不会这么做,但是程序员我想这么做,所以我强制这么做了。
1.4、C语言与bool类型
C语言中原生类型没有bool,C++中有。在C语言中如果需要使用bool类型,可以用int来代替。
很多代码体系中,用以下宏定义来定义真和假
#define TRUE    1
#define FALSE    0
2、变量和常量
2.1、变量
变量,指的是在程序运行过程中,可以通过代码使它的值改变的量。
2.1.1、局部变量
定义在函数中的变量,就叫局部变量。
2.1.1.1、普通局部变量(auto)
普通的局部变量定义时直接定义,或者在定义前加auto关键字
void func1(void)
{
int i = 1;
i++;
printf("i = %d.\n", i);
}
局部变量i的解析:
在连续三次调用func1中,每次调用时,在进入函数func1后都会创造一个新的变量i,并且给它赋初值1,然后i++时加到2,然后printf输出时输出2.然后func1本次调用结束,结束时同时杀死本次创造的这个i。这就是局部变量i的整个生命周期。
下次再调用该函数func1时,又会重新创造一个i,经历整个程序运算,最终在函数运行完退出时再次被杀死。
2.1.1.2、静态局部变量(static)
静态局部变量定义时前面加static关键字。
总结:
1、静态局部变量和普通局部变量不同。静态局部变量也是定义在函数内部的,静态局部变量定义时前面要加static关键字来标识,静态局部变量所在的函数在多调用多次时,只有第一次才经历变量定义和初始化,以后多次在调用时不再定义和初始化,而是维持之前上一次调用时执行后这个变量的值。本次接着来使用。
2、静态局部变量在第一次函数被调用时创造并初始化,但在函数退出时它不死亡,而是保持其值等待函数下一次被调用。下次调用时不再重新创造和初始化该变量,而是直接用上一次留下的值为基础来进行操作。
3、静态局部变量的这种特性,和全局变量非常类似。它们的相同点是都创造和初始化一次,以后调用时值保持上次的不变。不同点在于作用域不同
2.1.1.4、register关键字
register(寄存器),C语言的一个关键字
register int i = 3;
总结:register类型的局部变量表现上和auto是一样的,这东西基本没用,知道就可以了。register被称为:C语言中最快的变量。C语言的运行时环境承诺,会尽量将register类型的变量放到寄存器中去运行(普通的变量是在内存中),所以register类型的变量访问速度会快很多。但是它是有限制的:首先寄存器数目是有限的,所以register类型的变量不能太多;其次register类型变量在数据类型上有限制,譬如你就不能定义double类型的register变量。一般只在内核或者启动代码中,需要反复使用同一个变量这种情况下才会使用register类型变量。
2.1.2、全局变量
定义在函数外面的变量,就叫全局变量。
2.1.2.1、普通全局变量
普通全局变量就是平时使用的,定义前不加任何修饰词。普通全局变量可以在各个文件中使
用,可以在项目内别的.c文件中被看到,所以要确保不能重名。
2.1.2.2、静态全局变量
静态全局变量就是用来解决重名问题的。静态全局变量定义时在定义前加static关键字,
告诉编译器这个变量只在当前本文件内使用,在别的文件中绝对不会使用。这样就不用担心重名问题。所以静态的全局变量就用在我定义这个全局变量并不是为了给别的文件使用,本来就是给我这个文件自己使用的。
2.1.1.3、跨文件引用全局变量(extern)
就是说,你在一个程序的多个.c源文件中,可以在一个.c文件中定义全局变量g_a,并且可以在别的另一个.c文件中引用该变量g_a(引用前要声明)
函数和全局变量在C语言中可以跨文件引用,也就是说他们的连接范围是全局的,具有文件连接属性,及心得感悟,总之意思就是全局变量和函数是可以跨文件看到的(直接影响就是,我在a.c和b.c中各自定义了一个函数func,名字相同但是内容不同,编译报错。)。
局部变量和全局变量的对比:
1、定义同时没有初始化,则局部变量的值是随机的,而全局变量的值是默认为0.
2、使用范围上:全局变量具有文件作用域,而局部变量只有代码块作用域。
3、生命周期上:全局变量是在程序开始运行之前的初始化阶段就诞生,到整个程序结束退出的时候才死亡;而局部变量在进入局部变量所在的代码块时诞生,在该代码块退出的时候死亡。
4、变量分配位置:全局变量分配在数据段上,而局部变量分配在栈上。
判断一个变量能不能使用,有没有定义,必须注意两点:第一,该变量定义的作用域是否在当前有效,是否包含当前位置;第二,变量必须先定义后使用。所以变量引用一定要在变量定义之前。
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