【C语言自由】知识点备忘录

嵌入式C语言自由！！！

优先级

• 有时候会不可避免的在一行使用多种运算符，分开写和加小括号不一定总是最合适的，此时还是要掏出八股秘籍------优先级表。。：
  
• 强制转换优先级等同小括号，向右结合

关键字

• volatile
  易变值，防止编译器优化使用原值的临时备份，每次使用必须要重读原值。临时备份可能被放在工作寄存器中临时使用，而原值可能被中断修改，通常与中断相关变量使用

• switch

  • case可以为整型负数，不能为浮点数
  • 如果没有break将接着往下执行，即使case值不符合(c#不会这样)，方便多个case执行一个代码块

• struct

  • 结构的外部引用extern：如果使用typedef定义则不需要声明struct，直接声明新类型(c++允许使用结构类型时省略struct关键字，即使不用typedef声明)
  • 结构内包含指向自己的指针：如果使用typedef定义则需要在结构指针前再次添加struct声明，需要说明的时，包含指向自己的指针是C的一个未声明先使用的特例，仅此一例(此时该结构未定义)
  • c99允许结构包含不定长度的数组

• enum
  可以用枚举代替的魔法数尽量用枚举代替，这不光有利于代码的可读性和移植性，还将在调试时带来可见的好处

数组

• []结合方向：从左向右，如[2][3]表示两个元素，每个里面又包含三个子元素
• 数组下标不仅允许上溢出，还允许下溢出，分别指向数组内存的后面和前面，这里充分展示了一个C设计理念，那就是用户清楚的知道自己在干什么

指针

• 指针自增自减的单位是指向数据类型的字节数，也就是指向后一个或前一个同类型内存块，加减一个常数也是一样，但同类型指针不能进行一般数值运算，可相减，结果为单位指针指向类型内存块的个数
• 和变量不太一样，指针在引用前必须初始化，否则其指向的地址未知，这是致命的。比如，stm32开发，强行引用将会导致硬件级总线访问错误引发系统崩溃，
• 关于一般变量的使用，初始化就是要在使用前赋值，默认其地址由编译器自动分配(可以通过编译器指定)。多级指针变得比较复杂。
  • 在函数参数传入时，一般来讲，修改变量需要传入一级指针，修改指针需要传二级指针，也就是说，二级指针是修改指针的指针
  • 指针是特殊的变量，其使用方式其实是有点奇怪的：
    • 指针的引用修改的并不是该指针的值，该指针自己的地址和其指向的地址都没有发生改变
    • 指针存在一个级别和一个基本类型，都匹配才能正常赋值
    • 指针的引用修改的是其保存的地址指向的变量，该变量可以是普通变量或者是其他指针
    • 如果指针是指向其他指针的话，情况变得更加奇怪，也更加危险。比如一级指针能指向二级指针，三级指针也能指向一级指针，编译器只给出类型不一样的警告，类型转换后甚至是允许的使用方法，比如下面的代码不会有任何错误和警告（使用GCCv11.3）。

char ip[] = "hello";

int main(void)
{
	char** a;
	char* c;
	char* d;
	char*** g;

	c = ip; 			 //一级指针初始化
	a = &c;				 //二级指针初始化
	d = (char*)&a;       //一级指向二级
	g = (char***)&*d;    //三级指向一级

	printf("%s\r\n",*a);
	printf("%s\r\n",**g);
	return 0;
}
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• 指针的声明
  • 指针的声明对*号的位置并不敏感
  • 需要注意的是单行声明多个变量，如果想声明一个类型的多个变量，则每个变量前都要加除了基本变量类型外的其他符号

//以下定义等效
char* a;
char *a;
char * a;
char*a;
//单行声明多个指针变量
char *a,*b;
char **a,**b;
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• const
  • 当指针声明中有const, 则const修饰的是其向左结合的类型
  • 如果const左边为基本数据类型，则在一条语句内声明多个数据时该const对所有参数都生效，结合方式依旧向左
  • 对多个const的情况也一样，比如

//声明只读的二级指针pp,其指向的一级指针和其一级指针指向的内容均为只读
//声明一个可读写的二级指针cc,其指向的一级指针可读写，其指向的一级指针指向的内容只读
//ss为任意的合法值初始化只读内容
char const*const*const pp=ss, **cc=ss;
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• 特别的
  • 对一些arm核，比如cortex-m3，double类型和对应指针的访问要求四字节对齐，否则将产生硬件错误，在使用按字节对齐结构时容易发生

强制转换

• 强制转换通常配合指针使用，但在对非指针变量强制转换需要仔细考虑是否使用得当。在强转后数据结构变大的情况下，吞并数据需要注意一些问题，而在强转后数据结构变小的情况下，舍弃数据则不容易出问题。
  • 指针强转，内存向高位结合（向右）
  • 普通变量强转，内存向低位结合（向左）
  • 所以在涉及到接收字节序的时候需要特别注意。接收字节序增长顺序基本都是内存向高，所以比较适合使用指针强转。下面是一个例子，假设接收缓冲为ii，如果只用变量强转，解析一个uint16_t类型，则需要使用接收顺序的后一个字节；如果使用指针强转，则需要使用接收顺序的前一个字节，我感觉使用指针更符合常规思维方式。

uint8_t ii[] = {0x00,0x00,0x02,0x00};
int main() {
	printf("%d\r\n",(uint16_t)ii[1]);  //向左结合
	printf("%d\r\n",*(uint16_t*)&ii[1]);  //向左结合
	return 0;
}
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• 因为不同类型强转的结合方向不同，所以需要特别注意大小端的问题。

工程结构

• 头文件可以相互包含(正点原子式编程)，缺点是改动一个被包含的头文件将导致所有相关源文件的重新编译，这在一些老电脑上是很难以忍受的(make支持多线程编译还挺好)
• 头文件中包含定义时不允许相互包含

声明

允许重复声明，不建议这样做，应该没有任何好处

编码

• ASCII和gb2312编码的识别：从起始位置开始，第一个字节第一位为1则用gb2312解释，为0则用ASCII解释

• GBK兼容gb2312,是gb2312字符集的扩充

库函数拾遗

printf

• %.*s， *表示可用一个额外参数指定最大输出宽度，如3,hello表示hello仅输出3位，*也可直接用数值代替
• %f，double类型不需要使用%lf,但默认输出会损失精度，需要使用格式输出参数指定小数位数
• PC端编程printf("\033[2J")这个可以清空终端内容类似system("clear")
• printf 家族其他成员：
  • sprintf() //输出到缓冲
  • snprintf()
  • vprintf() //变参函数参数列表处理，printf底层调用的接口
  • vsprintf()
  • vsnprintf()
  • fprintf() //输出到文件
  • vfprintf()

scanf

使用方式和printf很想，因为要给数据赋值，所以传参的时候传地址

• scanf()
• sscanf() //输入到缓冲

字符串

• 字符串的换行，当一个字符串太长的时候，在字符串""内部添加\换行符是不行的，可以把一个""换成两个，""\""这样就可以换行了，两个字符串也会自动拼接

对齐

• c支持使用编译器指令进行字节对齐，gcc和keil这些编译器的对齐指令也都不一样，互不兼容，功能强大，内容也比较多，用什么百什么即可。。。主要用于数据传输
  • MDK v6，放#pragma pack(push, 1)和#pragma pack(pop)中间即可，这个例子是按一个字节对齐
  • MDK v5, 可以使用__packed，v6已弃用
• 大小端转换可以配合union，比如浮点转换

预设值

• c预设了一些格式如__xxxx__的宏，包含了行号、函数名、日期、编译时间等信息，会方便一些调试信息的打印
  • __LINE__
  • __fun__
  • __TIME__
  • …