如何自己实现一个类似printf的函数

1万 · 2025-2-15 10:55

在 ARM 单片机上实现一个简单的 printf 函数，可以通过自定义 putchar 或 fputc 函数来重定向输出。以下是一个简单的实现示例，假设你将输出重定向到串口（UART）。
1. 实现 putchar 函数
首先，实现一个简单的 putchar 函数，用于将字符发送到串口。

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#include "stm32f4xx_hal.h"  // 根据你的芯片型号包含对应的 HAL 库



// 实现 putchar 函数

int putchar(int ch) {

    // 发送字符到串口

    HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)&ch, 1, HAL_MAX_DELAY);

    return ch;

}

2. 实现简单的 printf 函数
接下来，实现一个简单的 printf 函数，支持基本的格式（如 %d, %s, %c, %x 等）。

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#include <stdarg.h>  // 用于可变参数处理



// 简单的 printf 函数实现

void my_printf(const char *fmt, ...) {

    va_list args;

    va_start(args, fmt);  // 初始化可变参数列表



    while (*fmt) {

        if (*fmt == '%') {

            fmt++;  // 跳过 '%'

            switch (*fmt) {

                case 'd': {  // 处理整数

                    int val = va_arg(args, int);

                    if (val < 0) {

                        putchar('-');

                        val = -val;

                    }

                    char buffer[10];

                    int i = 0;

                    do {

                        buffer[i++] = (val % 10) + '0';

                        val /= 10;

                    } while (val > 0);

                    while (i > 0) {

                        putchar(buffer[--i]);

                    }

                    break;

                }

                case 's': {  // 处理字符串

                    char *str = va_arg(args, char *);

                    while (*str) {

                        putchar(*str++);

                    }

                    break;

                }

                case 'c': {  // 处理字符

                    char ch = va_arg(args, int);

                    putchar(ch);

                    break;

                }

                case 'x': {  // 处理十六进制

                    unsigned int val = va_arg(args, unsigned int);

                    char buffer[8];

                    int i = 0;

                    do {

                        int digit = val % 16;

                        buffer[i++] = (digit < 10) ? (digit + '0') : (digit - 10 + 'A');

                        val /= 16;

                    } while (val > 0);

                    while (i < 8) {

                        buffer[i++] = '0';  // 补齐 8 位

                    }

                    while (i > 0) {

                        putchar(buffer[--i]);

                    }

                    break;

                }

                default:

                    putchar(*fmt);  // 未知格式，直接输出

                    break;

            }

        } else {

            putchar(*fmt);  // 普通字符，直接输出

        }

        fmt++;  // 移动到下一个字符

    }



    va_end(args);  // 结束可变参数处理

}

3. 使用示例
在你的主程序中，可以像标准 printf 一样使用 my_printf 函数。

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int main(void) {

    // 初始化 HAL 库和串口

    HAL_Init();

    SystemClock_Config();

    MX_USART2_UART_Init();



    // 使用自定义的 printf 函数

    my_printf("Hello, World!\n");

    my_printf("Integer: %d\n", 1234);

    my_printf("String: %s\n", "ARM Cortex-M");

    my_printf("Character: %c\n", 'A');

    my_printf("Hexadecimal: 0x%x\n", 0xABCD);



    while (1) {

        // 主循环

    }

}