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[应用相关] 【转】嵌入式 C | 结构体完全笔记，收藏！

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 楼主| 盗铃何须掩耳 发表于 2022-5-6 17:04 | 显示全部楼层


结构体的搭档

虽然结构体的出现能够让我们有一个更科学的数据结构来管理数据，但是每次使用结构体都需要struct...，未免显得有些冗长和麻烦。有了typedef的助攻，我们就可以很轻松地给结构体类型起一个容易理解的名字：


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  1. typedef struct date
    

  2. {
    

  3.     int year;
    

  4.     int month;
    

  5.     int day;
    

  6. } DATE;//为了区分，一般用全大写
    


  7. 

  8. int main(void)
    

  9. {
    

  10.     DATE* date;
    

  11.     ...
    

  12. }
甚至还可以顺便给它的指针也定义一个别名：
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  1. typedef struct date
    

  2. {
    

  3.     int year;
    

  4.     int month;
    

  5.     int day;
    

  6. } DATE, *PDATE;




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 楼主| 盗铃何须掩耳 发表于 2022-5-6 17:06 | 显示全部楼层
进阶

我们还可以利用typedef来简化一些比较复杂的命令。

比如：

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  1. int (*ptr) [5];

我们知道这是一个数组指针，指向一个5元素的数组。那么我们可以改写成这样：

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  1. typedef int(*PTR_TO_ARRAY)[3];
这样就可以把很复杂的声明变得很简单：
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  1. PTR_TO_ARRAY a = &array;
取名的时候要尽量使用容易理解的名字，这样才能达到使用typedef的最终目的。



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 楼主| 盗铃何须掩耳 发表于 2022-5-6 17:11 | 显示全部楼层
共用体

共用体也称联合体。


初始化

共用体不能在同一时间存放多个成员，所以不能批量初始化

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  1. nion data
    

  2. {
    

  3.     int i;
    

  4.     char ch;
    

  5.     float f;
    

  6. };
    


  7. 

  8. union data a = {520};        //初始化第一个成员
    

  9. union data b = a;            //直接使用一个共用体初始化另一个共用体
    

  10. union data c = {.ch = 'C'};  //C99的特性，指定初始化成员


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 楼主| 盗铃何须掩耳 发表于 2022-5-6 17:17 | 显示全部楼层


枚举

枚举是一个基本的数据类型，它可以让数据更简洁。

如果写一个判断星期的**，我们当然可以使用宏定义来使代码更加易懂，不过：

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  1. #define MON 1
    

  2. #define TUE 2
    

  3. #define WED 3
    

  4. #define THU 4
    

  5. #define FRI 5
    

  6. #define SAT 6
    

  7. #define SUN 7

这样的写法有点费键盘。那么枚举就简单多了：

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  1. enum DAY
    

  2. {
    

  3.       MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN
    

  4. };
[color=rgba(127, 194, 194, 0.498)]❝

**注意：**第一个枚举成员的默认值为整型的 0，后续枚举成员的值在前一个成员上加 1。我们在这个实例中把第一个枚举成员的值定义为 1，第二个就为 2，以此类推。

[color=rgba(127, 194, 194, 0.498)]❞

枚举变量的定义和声明方法和共用体一样，也可以省略枚举名，直接声明变量名。

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  1. //Example 06
    

  2. #include <stdio.h>
    

  3. #include <stdlib.h>
    


  4. 

  5. int main()
    

  6. {
    


  7. 

  8.     enum color { red = 1, green, blue };
    


  9. 

  10.     enum  color favorite_color;
    


  11. 

  12.     printf("请输入你喜欢的颜色: (1. red, 2. green, 3. blue): ");
    

  13.     scanf("%d", &favorite_color);
    


  14. 

  15.     //输出结果
    

  16.     switch (favorite_color)
    

  17.     {
    

  18.     case red:
    

  19.         printf("你喜欢的颜色是红色");
    

  20.         break;
    

  21.     case green:
    

  22.         printf("你喜欢的颜色是绿色");
    

  23.         break;
    

  24.     case blue:
    

  25.         printf("你喜欢的颜色是蓝色");
    

  26.         break;
    

  27.     default:
    

  28.         printf("你没有选择你喜欢的颜色");
    

  29.     }
    


  30. 

  31.     return 0;
    

  32. }
执行结果如下：
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  1. //Consequence 06
    

  2. 请输入你喜欢的颜色: (1. red, 2. green, 3. blue): 3
    

  3. 你喜欢的颜色是蓝色

也可以把整数转换为枚举类型：

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  1. //Example 07
    


  2. 

  3. #include <stdio.h>
    

  4. #include <stdlib.h>
    


  5. 

  6. int main()
    

  7. {
    

  8.     enum day
    

  9.     {
    

  10.         saturday,
    

  11.         sunday,
    

  12.         monday,
    

  13.         tuesday,
    

  14.         wednesday,
    

  15.         thursday,
    

  16.         friday
    

  17.     } workday;
    


  18. 

  19.     int a = 1;
    

  20.     enum day weekend;
    

  21.     weekend = (enum day) a;  //使用强制类型转换
    

  22.     //weekend = a; //错误
    

  23.     printf("weekend:%d", weekend);
    

  24.     return 0;
    

  25. }

运行结果如下：

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  1. //Consequence 07
    

  2. weekend:1



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 楼主| 盗铃何须掩耳 发表于 2022-5-6 17:19 | 显示全部楼层
位域

C语言除了开发桌面应用等，还有一个很重要的领域，那就是「单片机」开发。单片机上的硬件资源十分有限，容不得我们去肆意挥洒。单片机使一种集成电路芯片，使采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的CPU、RAM、ROM、I/O、中断系统、定时器/计数器等功能（有的还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工控领域使用广泛。

对于这样的设备，通常内存只有256B，那么能够给我们利用的资源就十分珍贵了。在这种情况下，如果我们只需要定义一个变量来存放布尔值，一般就申请一个整型变量，通过1和0来间接存储。但是，显然1和0只用1个bit就能够放完，而一个整型却是4个字节，也就是32bit。这就造成了内存的浪费。

好在，C语言为我们提供了一种数据结构，称为「位域」（也叫位端、位字段）。也就是把一个字节中的二进制位划分，并且你能够指定每个区域的位数。每个域有一个域名，并允许程序中按域名进行单独操作。

使用位域的做法是在结构体定义的时候，在结构体成员后面使用冒号（:）和数字来表示该成员所占的位数。

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  1. //Example 08
    

  2. #include <stdio.h>
    


  3. 

  4. int main(void)
    

  5. {
    

  6.  struct Test
    

  7.  {
    

  8.   unsigned int a : 1;
    

  9.   unsigned int b : 1;
    

  10.   unsigned int c : 2;
    

  11.  } test;
    

  12.  
    

  13.  test.a = 0;
    

  14.  test.b = 1;
    

  15.  test.c = 2;
    


  16. 

  17.  printf("a = %d, b = %d, c = %d\n", test.a, test.b, test.c);
    

  18.  printf("size of test = %d\n", sizeof(test));
    


  19. 

  20.  return 0;
    

  21. }

运行结果如下：

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  1. //Consequence 08
    

  2. a = 0, b = 1, c = 2
    

  3. size of test = 4

如此一来，结构体test只用了4bit，却存放下了0、1、2三个整数。但是由于2在二进制中是10，因此占了2个bit。如果把test.b赋值为2，那么：

复制
  1. //Consequence 08 V2
    

  2. a = 0, b = 0, c = 2
    

  3. size of test = 4

可以看到，b中的10溢出了，只剩下0。

当然，位域的宽度不能够超过本身类型的长度，比如：

复制
  1. unsigned int a : 100;

那么就会报错：

复制
  1. 错误        C2034        “main::test::a”: 位域类型对位数太小

位域成员也可以没有名称，只要给出类型和宽度即可：

复制
  1. struct Test
    

  2. {
    

  3.     unsigned int x : 1;
    

  4.     unsigned int y : 2;
    

  5.     unsigned int z : 3;
    

  6.     unsigned int : 26;
    

  7. };

无名位域一般用来作为填充或者调整成员的位置，因为没有名称，所以无名位域并不能够拿来使用。

[color=rgba(127, 194, 194, 0.498)]❝

C语言的标准只说明unsigned int和signed int支持位域，然后C99增加了_Bool类型也支持位域，其他数据类型理论上是不支持的。不过大多数编译器在具体实现时都进行了扩展，额外支持了signed char、unsigned char以及枚举类型，所以如果对char类型的结构体成员使用位域，基本上也没什么问题。但如果考虑到程序的可移植性，就需要谨慎对待了。另外，由于内存的基本单位是字节，而位域只是字节的一部分，所以并不能对位域进行取地址运算。

[color=rgba(127, 194, 194, 0.498)]❞

虽然科技发展日新月异，但是秉承着节约成本这个放之四海而皆准的原则，还是要注意使用！毕竟5毛钱可能是小钱，但是乘以5000万呢？

版权归原作者所有，如有侵权，请联系删除。


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onlycook 发表于 2022-5-7 08:57 来自手机 | 显示全部楼层
楼主分享的笔记真不错，全面详细
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saservice 发表于 2022-6-7 08:52 | 显示全部楼层
结构体和共同体的区别是什么?
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macpherson 发表于 2022-6-7 17:04 | 显示全部楼层
C语言 结构体定义
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nomomy 发表于 2022-6-7 18:33 | 显示全部楼层
c语言中结构体怎么写
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onlycook 发表于 2022-6-8 10:00 来自手机 | 显示全部楼层
非常感谢楼主的辛苦码字分享
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quickman 发表于 2022-6-21 20:13 | 显示全部楼层
定义结构体的几种方法  
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andygirl 发表于 2022-6-21 20:40 | 显示全部楼层
怎么看着想考试题
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robertesth 发表于 2022-6-21 20:59 | 显示全部楼层
结构体Struct怎么使用?
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Uriah 发表于 2022-10-6 13:14 | 显示全部楼层

通常选择0.01μF～0.1μF的陶瓷电容作为旁路电容。
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Bblythe 发表于 2022-10-6 16:13 | 显示全部楼层

防止因瞬间大电流引起的电源电压下降
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Pulitzer 发表于 2022-10-6 19:12 | 显示全部楼层

与15号引脚连接的C1称为旁路电容
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周半梅 发表于 2023-5-1 07:16 | 显示全部楼层

I2C1工作时钟源选择；I2C1模块工作时钟的开启使能。
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童雨竹 发表于 2023-5-1 08:09 | 显示全部楼层

通过访问寄存器来控制I2C1工作时钟的开启。
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Wordsworth 发表于 2023-5-1 09:12 | 显示全部楼层

I2C1的时钟可以自行选择HSI或者SYSCLK
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Clyde011 发表于 2023-5-1 10:15 | 显示全部楼层

CPU借助于APB总线访问相关寄存器达到对I2C1工作模块的控制
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