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标题:
STM32常用C语言知识总结
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作者:
瑞星
时间:
2024-8-20 19:34
标题:
STM32常用C语言知识总结
目录
一、引言
二、C 语言底子
1.数据类型
2.变量与常量
3.控制布局
4.数组与指针
5.字符串
6. extern变量声明
7.内存管理
三、STM32 中的 C 语言特性
1.位操作
2.寄存器操作
一、引言
STM32 作为一款广泛应用的微控制器，其开发离不开 C 语言的支持。C 语言凭借其高效、灵活和可移植性，成为了嵌入式系统开发的首选语言。本文将对 STM32 开发中涉及的 C 语言知识点进行具体总结，资助大家更好地把握 STM32 的开发。
二、C 语言底子
1.数据类型
基本数据类型
：包括整型（int、short、long）、浮点型（float、double）、字符型（char）等。
stdint.h中的类型
：在STM32开发中，经常利用stdint.h头文件中的类型界说，如int8_t、uint16_t、int32_t等，以确保数据类型的跨平台一致性。
派生数据类型
：指针（*）、数组（[]）、布局体（struct）、共用体（union）等。
示例：
int num = 10;
float pi = 3.14;
char ch = 'A';
int8_t=10;
struct Point {
int x;
int y;
};
union Data {
int i;
float f;
};
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2.变量与常量
变量的界说和初始化：变量在利用前必须先界说，并可以在界说时进行初始化。
常量的界说：利用#define宏界说或const关键字界说常量。
示例：
int a = 5; // 定义并初始化变量
#define PI 3.14 // 宏定义常量
const float E = 2.718; // 使用 const 定义常量
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3.控制布局
顺序布局：步伐按照语句的誊写顺序依次实行。
选择布局：包括if-else语句和switch-case语句。
循环布局：for循环、while循环和do-while循环。
示例：
int num = 10;
if (num > 5) {
printf("Num is greater than 5\n");
} else {
printf("Num is less than or equal to 5\n");
}
int choice = 2;
switch (choice) {
case 1:
printf("Choice is 1\n");
break;
case 2:
printf("Choice is 2\n");
break;
default:
printf("Invalid choice\n");
break;
}
for (int i = 0; i < 5; i++) {
printf("%d ", i);
}
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4.数组与指针
数组的界说、初始化和访问：数组是一组类似类型元素的聚集。
指针的概念和操作：指针是一个变量，其值为另一个变量的地址。
指针与数组的关系：
数组名在很多情况下会被当作指向数组首元素的指针来利用。比方，当将数组名传递给函数时，现实上传递的是一个指向数组首元素的指针。
通过指针的算术运算，可以实现类似数组下标的操作来访问数组元素。比方，如果有一个指针 p 指向一个数组的首元素，那么 p + i 就指向了数组的第 i 个元素。
示例：
#include <stdio.h>
int main() {
int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
int *ptr = arr; // 此时数组名相当于指向首元素的指针
printf("%d\n", arr[0]); // 通过数组下标访问
printf("%d\n", *(ptr + 0)); // 通过指针的算术运算访问
ptr = &arr[2]; // 指针可以改变指向
printf("%d\n", *ptr); // 输出 3
// 不能修改数组名的指向
// arr = &arr[1]; // 这是错误的
return 0;
}素
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5.字符串
字符串的表示：利用字符数组或字符指针。
字符串操作函数：如strcpy、strcat、strcmp等。
示例：
char str1[] = "Hello";
char *str2 = "World";
strcpy(str1, str2); // 复制字符串
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6. extern变量声明
extern
声明只是告诉编译器该变量在其他地方已经界说，并不为变量分配内存空间，通常用于在多个源文件之间共享全局变量。
示例：
假设有两个源文件
file1.c
和
file2.c
。
在 file1.c 中界说一个全局变量：
int global_variable = 10; // 定义并初始化全局变量
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在 file2.c 中利用 extern 声明来访问这个全局变量：
extern int global_variable; // 声明该变量在其他文件中已定义
int main() {
printf("%d\n", global_variable); // 可以使用该全局变量
return 0;
}
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这样，在 file2.c 中就可以通过 extern 声明来利用在 file1.c 中界说的全局变量 global_variable 。
需要注意的是，利用 extern 声明变量时，要确保在其他地方确实有该变量的界说，否则会导致链接错误。
7.内存管理
malloc、memset 和 free
是三个常用的库函数，用于动态内存管理。
(1) malloc 函数：
malloc 函数用于在堆上动态分配内存。它的函数原型为：
void *malloc(size_t size);
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size 参数指定要分配的字节数。malloc 函数返回一个指向分配的内存块的指针，如果分配失败则返回 NULL 。
示例：
int *ptr = (int *)malloc(sizeof(int) * 10); // 分配 10 个整数大小的内存
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(2)memset 函数：
memset 函数用于将一段内存空间设置为指定的值。它的函数原型为：
void *memset(void *str, int c, size_t n);
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str 是要设置的内存块的指针，c 是要设置的值（以 int 形式传递，现实设置时会转换为 unsigned char 类型），n 是要设置的字节数。
示例：
memset(ptr, 0, sizeof(int) * 10); // 将之前分配的内存初始化为 0
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(3)free 函数：
free 函数用于开释之前由 malloc 等函数分配的内存。它的函数原型为：
void free(void *ptr);
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ptr 是要开释的内存块的指针。
示例：
free(ptr); // 释放之前分配的内存
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三、
STM32 中的 C 语言特性
1.位操作
位域：用于界说布局体中的位变量。
位运算：与（&）、或（|）、异或（^）、取反（~）、左移（<<）、右移（>>）。
示例：
struct Flags {
unsigned int flag1 : 1;
unsigned int flag2 : 1;
};
unsigned int num = 5;
num = num << 2; // 左移操作
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2.寄存器操作
直接访问寄存器：通过指针或宏界说来访问寄存器地址。
寄存器位操作：利用位掩码和位运算进行寄存器位的设置和扫除。
volatile 关键字用于修饰可能被意外修改的变量，数据每次从内存中直接读取，不会被编译器优化导致数据不同步的题目。
示例：
#define GPIOA_BASE (0x40020000UL)
#define GPIOA_MODER (*((volatile unsigned int *)(GPIOA_BASE + 0x00)))
GPIOA_MODER |= (1 << 10); // 设置 GPIOA 引脚 5 的模式
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