STM32中一些非常重要的C语言知识点汇总

只看该作者 · 2022-2-24 17:24

说在前面的话
一位初学单片机的小伙伴让我推荐C语言书籍，因为C语言基础比较差，想把C语言重新学一遍，再去学单片机，我以前刚学单片机的时候也有这样子的想法。

其实C语言是可以边学单片机边学的，学单片机的一些例程中，遇到不懂的C语言知识，再去查相关的知识点，这样印象才会深刻些。

下面就列出了一些STM32中重要的C语言知识点，初学的小伙伴可以多读几遍，其中大多知识点之前都有写过，这里重新整理一下，更详细地分析解释可以阅读附带的链接。

只看该作者 · 2022-2-24 17:24

assert_param
断言（assert）就是用于在代码中捕捉这些假设，可以将断言看作是异常处理的一种高级形式。

断言表示为一些布尔表达式，程序员相信在程序中的某个特定点该表达式值为真。

可以在任何时候启用和禁用断言验证，因此可以在测试时启用断言，而在部署时禁用断言。同样，程序投入运行后，最终用户在遇到问题时可以重新启用断言。

只看该作者 · 2022-2-24 17:28

注意assert()是一个宏，而不是函数。

只看该作者 · 2022-2-24 17:28

在STM32中，常常会看到类似代码：

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assert_param(IS_ADC_ALL_INSTANCE(hadc->Instance));

assert_param(IS_ADC_SINGLE_DIFFERENTIAL(SingleDiff));

只看该作者 · 2022-2-24 17:30

这是用来检查函数传入的参数的有效性。STM32中的assert_param默认是不使用的，即：

只看该作者 · 2022-2-24 17:30

本帖最后由结合国际经验于 2022-2-24 17:37 编辑

如果要使用，需要定义USE_FULL_ASSERT宏，并且需要自己实现assert_failed函数。特别的，使用STM32CubeMX生成代码的话，会在main.c生成：

我们在这进行填充就好。

只看该作者 · 2022-2-24 17:38

下面分享一下assert的应用例子：

#include <stdio.h>
#include <assert.h>

int main(void)
{
int a, b, c;
printf("请输入b, c的值：");
scanf("%d %d", &b, &c);
a = b / c;
printf("a = %d", a);
return 0;
}

只看该作者 · 2022-2-24 17:39

此处，变量c作为分母是不能等于0，如果我们输入2 0，结果是什么呢？结果是程序会蹦：

只看该作者 · 2022-2-24 17:40

这个例子中只有几行代码，我们很快就可以找到程序蹦的原因就是变量c的值为0。但是，如果代码量很大，我们还能这么快的找到问题点吗？

这时候，assert()就派上用场了，以上代码中，我们可以在a = b / c;这句代码之前加上assert(c);这句代码用来判断变量c的有效性。此时，再编译运行，得到的结果为：

只看该作者 · 2022-2-24 17:40

可见，程序蹦的同时还会在标准错误流中打印一条错误信息：

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Assertion failed：c, file hello.c, line 12

只看该作者 · 2022-2-24 17:41

这条信息包含了一些对我们查找bug很有帮助的信息：问题出在变量c，在hello.c文件的第12行。这么一来，我们就可以迅速的定位到问题点了。

这时候细心的朋友会发现，上边我们对assert()的介绍中，有这么一句说明：

如果表达式的值为假，assert()宏就会调用_assert函数在标准错误流中打印一条错误信息，并调用abort()（abort()函数的原型在stdlib.h头文件中）函数终止程序。

只看该作者 · 2022-2-24 17:42

所以，针对我们这个例子，我们的assert()宏我们也可以用以下代码来代替：

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if (0 == c)

{

 puts("c的值不能为0，请重新输入！");

 abort();

}

只看该作者 · 2022-2-24 17:42

这样，也可以给我们起到提示的作用：

只看该作者 · 2022-2-24 17:43

但是，使用assert()至少有几个好处：

1）能自动标识文件和出问题的行号。

2）无需要更改代码就能开启或关闭assert机制(开不开启关系到程序大小的问题)。如果认为已经排除了程序的bug，就可以把下面的宏定义写在包含assert.h的位置的前面：

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#define NDEBUG

并重新编译程序，这样编辑器就会禁用工程文件中所有的assert()语句。如果程序又出现问题，可以移除这条#define指令（或把它注释掉），然后重新编译程序，这样就可以重新启用了assert()语句。

只看该作者 · 2022-2-24 17:44

预处理指令
1、#error

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#error "Please select first the target STM32L4xx device used in your application (in stm32l4xx.h file)"

#error 指令让预处理器发出一条错误信息，并且会中断编译过程。
#error的例子：

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#include <stdio.h>

 

#define  RX_BUF_IDX  100

 

#if RX_BUF_IDX == 0

static const unsigned int rtl8139_rx_config = 0;

#elif RX_BUF_IDX == 1

static const unsigned int rtl8139_rx_config = 1;

#elif RX_BUF_IDX == 2

static const unsigned int rtl8139_rx_config = 2;

#elif RX_BUF_IDX == 3

static const unsigned int rtl8139_rx_config = 3;

#else

#error "Invalid configuration for 8139_RXBUF_IDX"

#endif

 

int main(void)

{

 printf("hello world\n");

 return 0;

}

只看该作者 · 2022-2-24 17:45

这段示例代码很简单，当RX_BUF_IDX宏的值不为0~3时，在预处理阶段就会通过#error 指令输出一条错误提示信息：

"Invalid configuration for 8139_RXBUF_IDX"

只看该作者 · 2022-2-24 17:45

下面编译看一看结果：

只看该作者 · 2022-2-24 17:47

2、#if、#elif、#else、#endif、#ifdef、#ifndef
（1）#if

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#if (USE_HAL_ADC_REGISTER_CALLBACKS == 1)

  void (* ConvCpltCallback)(struct __ADC_HandleTypeDef *hadc);             

  // ......

#endif /* USE_HAL_ADC_REGISTER_CALLBACKS */

#if的使用一般使用格式如下

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#if 整型常量表达式1

  程序段1

#elif 整型常量表达式2

  程序段2

#else

  程序段3

#endif

只看该作者 · 2022-2-24 17:48

（2）#ifdef、#ifndef

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#ifdef HAL_RTC_MODULE_ENABLED

  #include "stm32l4xx_hal_rtc.h"

#endif /* HAL_RTC_MODULE_ENABLED */

只看该作者 · 2022-2-24 17:49

#ifdef的作用是判断某个宏是否定义，如果该宏已经定义则执行后面的代码，一般使用格式如下：

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#ifdef  宏名

  程序段1

#else

  程序段2

#endif

它的意思是，如果该宏已被定义过，则对程序段1进行编译，否则对程序段2进行编译，通#if一样，#endif也是#ifdef的结束标志。

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#ifndef __STM32L4xx_HAL_ADC_EX_H

#define __STM32L4xx_HAL_ADC_EX_H

// ......

#endif

#ifndef的作用与#ifdef的作用相反，用于判断某个宏是否没被定义。