第五十八节: const(或code)在定义数据时的作用。
【58.1 const与code的关系。】
const与code都是语法的修饰关键词,放在所定义的数据前面时有“不可更改”之意。在C语言语法中,const像普通话全国通用,是标准的语言;而code像地方的方言,仅仅适合针对51单片机的C51编译器环境。而其它大多数单片机的C编译器并不支持code,只支持const。比如PIC,stm32等单片机的C编译器都是只认const而不认code的。通常情况下,const定义的数据都是放在ROM的,但是51单片机的C51编译器是例外,它并不把const定义的数据放在ROM区,只有用code关键词时它才会把数据放在ROM区,这一点相对其它大多数的单片机来说是不一样的。因为本教程是用51单片机的C51编译器,所以用code来替代const。本节教程所提到的const,在实际编程时都用code来替代。
【58.2 const(或code)在定义数据时的终极目的。】
在数据定义分配的应用中,const的终极目的是为了节省RAM的开销。从“读”和“写”的角度分析,数据有两种:“能读能写”和“只能读”这两种。 “能读能写”的数据占用RAM内存,叫变量,C语言语法上定义此类数据时“无”const前缀。 “只能读”的数据占用ROM内存,叫常量, C语言语法上定义此类数据时“有”const前缀。单片机的ROM容量比RAM容量往往大几十倍甚至上百倍,相比之下,RAM的资源显得比较稀缺。因此,把某些只需“读”而不需“写”的数据定义成const放在ROM,就可以节省RAM的开销。
【58.3 const(或code)的应用场合。】
const可以定义单个常量,也可以定义常量数组。定义单个常量时,通常应用在某个出现在程序多处并且需要经常调整的“阀值”参数,方便“一键更改”的操作。所谓“一键更改”,就是只要改一次const所定义初始化的某个常量,整个程序多次出现的此常量就自动更改了。定义常量数组时,通常应用在某个数据转换表,把某些固定的常量预先放到常量数组,通过数组的下标来“查表”。
【58.4 const(或code)的语法格式。】
定义单个常量和常量数组时的语法是以下这个样子的:
- const unsigned char x=10; //定义单个常量。加了const。
- const unsigned char y[12]={31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31}; //定义常量数组。加了const。
【58.5 const(或code)的“能读”和“不可写”概念】
所谓“读”和“写”的能力,其实就是看某数能在赋值符号“=”的“右边”还是“左边”的能力。普通的变量,既可以在赋值符号“=”的“右边”(能读),也可以在赋值符号“=”的“左边”(能写)。比如,下面的写法是合法的:
- unsigned char k=1; //这是普通的变量,无const前缀。
- unsigned char n=2; //这是普通的变量,无const前缀。
- n=k; //k出现在赋值符号“=”的右边,表示能读。合法。
- k=n; //k出现在赋值符号“=”的左边,表示能写,可更改之意。合法。
但是如果一旦在普通的变量前面加了const(或code)关键词,就会发生“化学变化”,原来的“变量”就变成了“常量”,常量只能“读”,不能“写”。比如:
- const unsigned char c=1; //这是常量,有const前缀。
- unsigned char n=2; //这是普通的变量,无const前缀。
- n=c; //c是常量,能读,这是合法的。这行代码是语**确的。
- c=n; //c是常量,不能写,这是非法的,C编译器不通过。这行代码是语法错误的。
【58.6 const(或code)能在函数内部定义吗?】
const(或code)能在函数内部定义吗?能。语法是允许的。当在函数内部定义数据成const(或者code),在数据的存储结构上,数据也是放在ROM区的(实际上在51单片机里想把数据放在ROM只能用code而不能用const),把数据定义在函数内部,就只能在这个函数里面用,不能被其它函数调用。在作用域的问题上,const(或者code)的常量数据跟其它变量的数据是一样的。比如:
- void HanShu(void)
- {
- const unsigned char c=1; //在函数内部定义的const常量也是放在ROM区存储。
- unsigned char n=2;
- n=c; //c是常量,在函数内部定义,只能在当前这个HanShu函数里调用。
- }
【58.7 例程练习和分析。】
本教程使用的是51单片机的C51编译器,编写程序时为了让常量数据真正存储在ROM区,因此,本教程的程序例子都是用code替代const。
本例程讲两个例子,一个是单个常量,一个是常量数组。
(1)单个常量。举的例子是“阀值”的“一键更改”应用。根据考试的分数,分两个等级。凡是大于或者等于90分的就是“优”,串口助手输出显示“1”。凡是小于90分的就是“良”,串口助手输出显示“0”。这里的“90分”就是我所说的“阀值”概念,只要用一个const定义一个常量数据来替代“90”,当需要调整“阀值”时,只要更改一次此定义的常量数值就可以达到“一键更改”之目的。
(2)常量数组。举的例子是,查询2017年12个月的某个月的总天数,用两种思路实现,一种是switch分支语句来实现,另一种是const常量数组的“查表”思路来实现。通过对比这两种思路,你会发现const常量数组在做“转换表”这类“查表”项目时的强大优越性。
- /*---C语言学习区域的开始。-----------------------------------------------*/
- //函数的声明。
- unsigned char HanShu_switch(unsigned char u8Month);
- unsigned char HanShu_const(unsigned char u8Month);
- //数据的定义。
- code unsigned char Cu8Level=90; //需要调整“阀值”时,只需更改一次这里的“90”这个数值。
- code unsigned char Cu8MonthBuffer[12]= //每个月对应的天数。从数组下标0开始,0代表1月...
- {31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};
- unsigned char a; //用来接收函数返回的结果。
- unsigned char b;
- unsigned char c;
- unsigned char d;
- //函数的定义。
- unsigned char HanShu_switch(unsigned char u8Month) //用switch分支来实现。
- {
- switch(u8Month)
- {
- case 1: //1月份的天数
- return 31;
- case 2: //2月份的天数
- return 28;
- case 3: //3月份的天数
- return 31;
- case 4: //4月份的天数
- return 30;
- case 5: //5月份的天数
- return 31;
- case 6: //6月份的天数
- return 30;
- case 7: //7月份的天数
- return 31;
- case 8: //8月份的天数
- return 31;
- case 9: //9月份的天数
- return 30;
- case 10: //10月份的天数
- return 31;
- case 11: //11月份的天数
- return 30;
- case 12: //12月份的天数
- return 31;
- default: //万一输错了其它范围的月份,就默认返回30天。
- return 30;
- }
- }
- unsigned char HanShu_const(unsigned char u8Month) //用const常量数组的“查表”来实现。
- {
- unsigned char u8GetDays;
- u8Month=u8Month-1; //因为数组下标是从0开始,0代表1月份,1代表2月份。所以减去1。
- u8GetDays=Cu8MonthBuffer[u8Month]; //这就是查表,马上获取常量数组表格里固定对应的天数。
- return u8GetDays;
- }
- void main() //主函数
- {
- //第(1)个例子
- if(89>=Cu8Level) //大于或者等于阀值,就输出1。
- {
- a=1;
- }
- else //否则输出0。
- {
- a=0;
- }
- if(95>=Cu8Level) //大于或者等于阀值,就输出1。
- {
- b=1;
- }
- else //否则输出0。
- {
- b=0;
- }
- //第(2)个例子
- c=HanShu_switch(2); //用switch分支的函数获取2月份的总天数。
- d=HanShu_const(2); //用const常量数组“查表”的函数获取2月份的总天数。
- View(a); //把第1个数a发送到电脑端的串口助手软件上观察。
- View(b); //把第2个数b发送到电脑端的串口助手软件上观察。
- View(c); //把第3个数c发送到电脑端的串口助手软件上观察。
- View(d); //把第4个数d发送到电脑端的串口助手软件上观察。
- while(1)
- {
- }
- }
- /*---C语言学习区域的结束。-----------------------------------------------*/
在电脑串口助手软件上观察到的程序执行现象如下:
- 开始...
- 第1个数
- 十进制:0
- 十六进制:0
- 二进制:0
- 第2个数
- 十进制:1
- 十六进制:1
- 二进制:1
- 第3个数
- 十进制:28
- 十六进制:1C
- 二进制:11100
- 第4个数
- 十进制:28
- 十六进制:1C
- 二进制:11100
分析:
a为0。
b为1。
c为28。
d为28。
【58.8 如何在单片机上练习本章节C语言程序?】
直接复制前面章节中第十一节的模板程序,练习代码时只需要更改“C语言学习区域”的代码就可以了,其它部分的代码不要动。编译后,把程序下载进带串口的51学习板,通过电脑端的串口助手软件就可以观察到不同的变量数值,详细方法请看第十一节内容。
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