振南技术干货集：C语言的一些“骚操作”及其深层理解（4）

注解目录

第二章《c语言的一些“操作”及其深层理解》

一、字符串的实质就是指针

（如何将 35 转为对应的十六进制字符串”0X23”？）

二 、转义符\

（打入字符串内部的“奸细”。）

三、字符串常量的连接

（字符串常量是双面胶，你知道吗？）

四、长字符串的拆分技巧

（GPS 数据帧 NMEA、Shell 命令行和 AT 指令的解析，是长串拆分的典型应用。）

五、巧取数值的各位数码

（玩多位数码管的必有操作。）

六、printf 的实质与使用技巧

（自认为很了解 printf？那你试过向 3 个 UART 打印吗？或者打印到液晶屏上？）

七、关于浮点数的传输

（浮点只是一种假象，看清它的本质。）

八、关于数据的直接操作

（如何快速计算浮点的相反数，乘以-1.0？再想想。）

九、 浮点的四舍五入与比较

（老师说浮点不能直接判等，为什么？）

十、的 出神入化的 for 循环

（for 循环很熟悉了吧？OK，振南出了几道题，来试试。）

十一、 隐藏的死循环

（我们在明处，有时死循环在暗处。）

十二、 看似多余的空循环

（没用的东西？）

十三、 独立执行体

（这个概念 C 语言里没学过？那就对了，我经常用。）

十四、 多用() 无坏处

（万物皆可加括号。）

十五、== 的反向测试

（把==错写成=，能让你调程序调到吐血。）

十六、 赋值操作的实质

（让数学教授困惑半生的 C 语言赋值操作。）

十七、 关于补码

（摊牌了，CPU 其实不会作减法。）

十八、 关于-1

（-1 就是全 F，全 F 就是-1。）

二十、字节快速位逆序

（时间与空间的相互转化--计算机中的相对论）

二十一、关于 volatile

（有些东西不可优化。）

二十二、关于变量互换

（位操作的奇妙。）

二十三、关于 sizeof

（告诉你关于 sizeof 那些少人关注的问题。）

二十四、memcpy 的效率

（小小的函数也有大大的背景）

二十五、[] 的本质

（你以为[]只是数组下标？）

二十六、# 与##( 串化与连接)

（一个不曾出现在 C 语言教材中的知识点）

字符串的实质就是指针

巧取数值的各位数码

在实际项目中，我们经常需要提取一个数值的某些位的数码，比如用数码管来显示数值或将一个数值转成字符串，都会涉及到这一操作。那如何实现这一操作呢? 虽然这个问题看似很简单，但提出这一问题的人还不在少数。请看下面的函数。

它的主要操作就是除法和取余。这个函数只是取出一个整型数各位的数码，那浮点呢?其实一样的道理，请看下面函数(我们默认整数与小数部分均取 4 位)。

voidgetdigi ( unsigned char*digi1， unsigned char*digi2 ， unsigned float num)

{

有人说，我更喜欢用sprintf 函数，直接将数值格式化打印到字符串里，各位数码自然就得到了。

没问题。但是在嵌入式平台上使用 sprintf 函数，通常代价是较大的。作为嵌入式工程师，一定要惜字如金,尤其是在硬件资源相对较为紧张的情况下。sprintf 非常强大，我们只是一个简单的提取数值数码或将数值转为相应的字符串的操作，使用它有些暴殄天物。这种时候，我通常选择写一个小函数或者宏来自己实现。

printf 的实质与使用技巧

上面说到spintf ，那我们顺便提一下printf 。printf 是我们非常熟悉的一个入门级的标准库函数,每当我们说出计算机金句” Hello World ！”时，其实无意中就提到了它：

它可以某种特定的格式、进制或形式输出任何变量、常量和字符串,为我们提供了极大的方便，甚至成为了很多人调试程序时重要的Debug 手段。我们并不太了解printf 函数的具体实现细节，并认为无需关心这些。但是在嵌入式中,我们就需要剖析一下它的实质了。

printf 函数的底层是基于一个fputc的函数，它用于实现单个字符的具体输出方式，比如是将字符显示到显示器上，或是存储到某个数组中(类似 sprintf )，或者是通过串口发送出去，甚至不是串口,而是以太网、CAN 、 I2C 等接口。

以下是一个 STM32 项目中 fputc 函数的实现:

fputc中将ch通过USART1发出。这样，我们在调用printf的时候，相应的信息就会从USART1打印出来。

“上面你说的这些，我都知道，有什么新鲜的！”确实，通过串口打印信息是我们司空见惯的。那么下面的 fputc 你见过吗?

这个fputc将字符显示在了液晶上(同时维护了字符的显示位置信息)，这样当我们调用printf 的时候，信息会直接显示在液晶上。

说白了，fputc就是对数据进行了定向输出。这样我们可以把 printf变得更灵活，来应对更多样的应用需求。

在振南经历的项目中,曾经有过这样的情况:单片机有多个串口，串口1用于打印调试信息，串口 2 与 ESP8266 WiFi模块通信，串口3与 SIM800

GPRS模块通信。3 个串口都需要格式化输出,但是printf只有一个，这该怎么办? 我们解决方法是，修改fputc使得printf可以由3个串口分时复用。具体实现如下。

在调用的时候，根据需要将us赋以不同的值，printf 就归谁所用了。