C语言基础/逻辑运算/按位运算
在单片机开发中，总有一些C语言基础知识是常常用到的而我们又不易掌握的，今天以STM32单片机为例，总结一下那些常用的C语言基础知识，例如逻辑运算符，结构体，宏定义以及按位运算符。https://ask.qcloudimg.com/http-save/yehe-7414438/y4vv6cx4gt.png
逻辑运算符
https://ask.qcloudimg.com/http-save/yehe-7414438/p27y8t6d85.png
结构体是32单片机开发中最常用的数据结构了，整个库函数包都是以结构体为基石搭建起来的，因此熟练掌握结构体的使用非常有必要。这里我们就以单片机中最常见到的算法：PID算法来进行示例。声明结构体的一般形式为： { 成员表列 } ； 例如声明一个包含PID成员变量的结构体：
structPID
{
float P;
float I;
float D;
}; //全局变量
此外还可以在声明结构体时直接定义结构体变量：在结构体定义完后，可以采用两种方式进行初始化：方法一：在声明时直接初始化
structPID
{
float P;
float I;
float D;
} PID_X={1.1，2.0，3.4}，PID_Y={2.3,4.2,6.2};
方法二：在声明后进行额外初始化
https://ask.qcloudimg.com/http-save/yehe-7414438/3y43n1o09a.png
至于结构体变量的引用，就用点（.）运算符就好了：
typedef声明https://ask.qcloudimg.com/http-save/yehe-7414438/p27y8t6d85.png
typedef声明可以定义新的类型名来取代已有的类型名，在STM32单片机开发时常用到的u8 , u16就是这么来的，我们可以双击u8 选中并查看它的定义：
https://ask.qcloudimg.com/http-save/yehe-7414438/vqdidj3x0a.png
1：使用简单的类型名代替复杂的类型名：如上图中的2：定义一个新的类型名来代替结构体类型：#definePI 3.1415926在程序中用3.1415926 原封不动的替换掉 PI 。
原封不动，就是直接替换，不会隐形的添加括号，例如语句：
那么程序中 a*a是什么呢？是 3+3*3+3；而非（3+3）*（3+3）。没有值的宏
没有值的宏常常用来做条件编译宏，比如在程序中我们来检测是否存在该宏，若没有则执行某程序，若有则执行另外的程序。https://ask.qcloudimg.com/http-save/yehe-7414438/y4vv6cx4gt.png
C语言的按位运算符已经非常接近底层操作了，包含六个基本运算符号：
[*]&按位与
[*]| 按位或
[*]~按位取反
[*]^按位异或
[*]<< 左移
[*]>> 右移
上图中红框区域，大家可以这样理解：将00000010 与00000001进行按位或操作，得到的为00000011，在寄存器中因为第七位和第八位（分别控制P6，P7引脚）变为1，则相应引脚被置高。上图红圈一行可以简化a = b | c;，在实际应用中，我们也会见到类似于 a |= b ( a=a | b ) 这样的式子。
按位异或运算便是将两个数的二进制相对应的位比较，相同为0，不同为1，如下图：https://ask.qcloudimg.com/http-save/yehe-7414438/afljxgpf9f.png
13<<3 ；腾出的位置用0填充，超出边界的位被丢弃。
也可以和赋值运算符相结合：
int x = 13 ;
在STM32单片机开发时，左移右移运算符更常用于寄存器开发方式。常用按位运算符技术
1：打开位
下面两项操作打开lottabits中对应于bit表示的位：
2：切换位下面两项操作切换lottabits中 对 应 于bit表 示 的 位 。也就是说，如果位是关闭的，则将被打 开；如果位是打开的，将被关闭 ：3 . 关闭位下面的操作将关闭lottabits中对应于bit表示的位 ：lottabits = lot t a b i t s & - b i t ；该语句关闭相应的位，而不管它以前的状态如何。首先，运算符〜bit将 原來为1的位设置为0, 原来为0的位设置为1。对0和任意值执行AND操作都将得到0 , 因此关闭相应的位。lottabits中其他所有位都保持不变，这是因为对 1和任意值执行AND操作时，该位的值将保持不变。下面足一种更简洁的方法：lottabits & = - b i t ；
C语言基础/逻辑运算/按位运算 逻辑运算符（&&, ||, !）的优先级低于算术运算符和关系运算符 按位运算符优先级低于算术运算符，但高于逻辑运算符。 在C/C++中，非零值通常被视为真（true），零值被视为假（false）。
这种隐式转换可能导致逻辑错误，特别是当涉及指针或整数时。 按位运算符的优先级低于加减乘除等基本运算符。因此，在复杂的表达式中使用按位运算时，可能需要使用括号来明确运算顺序。 文件内可见，需避免命名冲突。 明确操作数意图，避免依赖隐式转换的副作用。 | 维度 | 逻辑运算（&&、||、!） | 按位运算（&、|、^等） |
|----------------|---------------------------------------------------------|---------------------------------------------------------|
| 运算对象 | 操作数为 “真假”（非 0 为真，0 为假） | 操作数为二进制位（对整数的每一位单独运算） |
| 运算结果 | 只有两种：1（真）或0（假） | 结果为整数（按位运算后的二进制值对应的整数） |
| 短路特性 | &&和||具有短路效应（前半部分可确定结果时，不执行后半部分） | 无短路效应，两边操作数都会执行 |
| 典型用途 | 条件判断（if、while的条件表达式） | 位操作（寄存器配置、标志位控制、数据压缩等） | 位操作的位数应该是非负整数，且在实际应用中通常较小。
整数溢出：左移操作可能导致整数溢出，特别是当移位位数接近或超过操作数的位数时。
带符号数的符号位也会被取反，可能导致负数。 在使用宏定义时，特别是在条件编译指令中，要注意逻辑表达式的正确性和宏展开后的结果。 可以使用宏或常量来定义位掩码，提高代码的可读性和可维护性。 运算符优先级与结合性 逻辑运算符（&& 和 ||）的优先级低于关系运算符（如 ==, !=, <, > 等）。
使用括号 () 来明确表达式的运算顺序，避免优先级引起的错误。 函数内声明，离开函数后失效。 &&：两边操作数均为真（非 0）时，结果为1，否则为0；
&：对两边操作数的每一位做与运算（见后文）。 按位运算符（&, |, ^, ~, <<, >>）操作的是整数类型的二进制位。 全局变量和静态变量默认初始化为 0 使用按位运算符可以方便地设置、清除或检查特定的位
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