[置顶] 嵌入式C语言实战开发详解（一）

一、概述

1、嵌入式开发中为什么选择C语言？

因为操作系统的内核都是使用的C语言，而且C语言也有如下几个优点：

（1）出色的移植性，能在多种不同体系结构的软/硬平台上运行（修改量越小，移植性越好）；

（2）简洁紧凑，使用灵活的语法机制，并能直接访问硬件（效率高）；

（3）很高的运行效率

拓展：

什么时候使用汇编什么时候使用C语言呢？（C VS 汇编）

汇编是低级语言，不能实现复杂的功能，所以：

当对硬件做初始化——汇编

当对硬件做复杂操作——C语言

面向过程处理机制 VS 面向对象处理机制（详情戳网址）

http://blog.csdn.net/wzhcalex/article/details/51878170

2、嵌入式开发中的地位：

（1）嵌入式Linux应用软件开发工程设计；

（2）嵌入式Linux驱动开发工程师；

（3）嵌入式BSP开发工程师；

（4）嵌入式Kernel（内核）开发工程师；

3、精通C语言考核标准：

（1）企业笔试题；

（2）累积的代码量（强化编程训练）

（3）良好的编码规范（华为的编码规范要求）；

（4）行业应用的项目经验；

4、如何学习C语言（外功与内功兼修）

（1）零基础学习经历过程（菜鸟如何修炼成老鸟）

（2）算法在C语言开发

（3）《C和指针》《C语言专家编程》《程序员的自我修养》《高质量C/C++编程》《编程之美》

5、C语言的标准有哪些？

K&RC、C89、C99、C11

注：

gcc支持的C89，部分兼容C99

不同的编译器标准不一样

很多编译器支持的是C89

二、数据类型

1、什么是数据类型？

数据集合的划分，不同的数据类型对CPU的意义是不一样的。

2、数据类型有哪些？

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3、左右法则

右左法则：首先从最里面的圆括号内未定义的标识符开始阅读看起，然后往右看，再往左看。每当遇到圆括号时，就应该掉转阅读方向。一旦解析完圆括号里面所有的东西，就跳出圆括号。重复这个过程直到整个声明解析完毕。

企业笔试题：

1、用变量a给出下列定义

a) 一个整型数（An integer）：int a;

b) 一个指向整型数的指针（A pointer to an integer）：int *a;

c) 一个指向指针的的指针，它指向的指针是指向一个整型数（A pointer to a

pointer to an integer）：int **a;

d) 一个有10个整型数的数组（An array of 10 integers）：int a[10];

e) 一个有 10 个指针的数组，该指针是指向一个整型数的（An array of 10

pointers to integers）：int *a[10];

f) 一个指向有10个整型数数组的指针（A pointer to an array of 10 integers）：

int (*a)[10];

g) 一个指向函数的指针，该函数有一个整型参数并返回一个整型数（A pointer

to a function that takes an integer as an argument and returns an integer）:

int (*a)(int);

h) 一个有10个指针的数组，该指针指向一个函数，该函数有一个整型参数并返

回一个整型数（ An array of ten pointers to functions that take an integer

argument and return an integer ）: int (*a[10])(int).

2、int *（*（*fpl）(int）)[10];

fpl:函数指针变量，该函数指针指向一个形参为int,返回值为数组指针，该数组指针指向一个整型指针；

int *(*(*arr[5])())();

arr:函数指针数组，该数组里的元素指向一个形参为空，返回值为函数指针的函数，该函数指针指向一个形参为空，返回值为整型的指针。

float (*(*b())[ ])();

b:函数,形参为空，返回值为数组指针，该指针指向一个函数指针数组，该数组里的元素指向一个形参为空，返回值为float的函数。

void* (*c)(char, int(*)());

c:函数指针变量，该函数指针指向一个形参为char 、函数指针，返回值为void*,该函数指针的形参为空，返回值为int。

void** (*d)(int *,char **(*)(char *,char **));

d:函数指针变量，指向函数形参为char,函数指针，返回值为void **,该函数指针形参为 char*,char**,返回值为char**;

float(*（*e[10]）(int *))[5];

e:函数指针数组，指向函数形参为 int *，返回值为数组指针，该数组元素指向float;

4、隐式类型转化与强制类型转化：

char < int < float < double 隐式类型转化（自动）

代码示例：

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这就是隐式类型转换；

强制类型转化：

代码示例：

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上述代码中的char*就是强制类型转化

5、数据类型的重要知识点：

字节长度：

bit；

字节 = 8bit;

半字 = 2个字节 = 16bit;

字 = 4个字节 = 32;

6、基本数据类型

char 1个字节；

short 2个字节；

int 4个字节；

long 4个字节；

float 4个字节；

double 8个字节；

long long 8个字节；

代码查询：

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拓展：

为什么任何类型的指针都是4字节？

因为指针指向地址，地址长度都是固定的。而地址长度是由操作系统决定，如果操作系统是32位的，地址长度为4字节；如果操作系统是64位的，则地址长度为8字节。

char 取值范围：

无符号：0~255（2^8-1）

有符号：-128~127

有符号时：第一个为符号位：

0为整数：0 000 0000 = 0； 0 111 1111 = 127；

1为负数：负数时计算机保存补码

1 000 0000 取反加1 = -128

1 111 1111 取反加1 = -1

补码取反加1成原码

例如：

打印~2：常量都是有符号的：0 000 0010

取反：1 111 1101 负值

取反加1：0 000 0011 = -3

代码举例：

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分析:-128 1 000 0000

取反 1 111 1111

加1 0 111 1111 = 127

企业笔试题：

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输出结果分析：

有符号：i = 127 a[127] = -128

i = 128 a[128] = 127

...

i = 255 a[255] = 0; 0 相当于‘\0’

strlen(a)统计到‘\0’跳出，共255个。

无符号：i = 0 a[0] = 255;

i = 1 a[1] = 254;

...

i = 255 a[255] = 0;

strlen(a)统计到‘\0’跳出，共255个。

有符号与无符号数据的区别：

实例解析：

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分析：

有符号数和无符号数进行比较运算时（==、<、>、<=、>=）有符号数隐式转换成了无符号数（即底层的补码）但是此数从有符号数变成了无符号数。

7、sizeof与strlen区别（详情请戳网址）：

http://blog.csdn.net/wzhcalex/article/details/51852632

8、变量与常量

变量三大特点：

变量的数据类型：主要说明变量占用的内存空间的大小，如 int型；

变量的作用域：变量的有效性范围，如变量的使用范围；

变量的存储类别：变量在内存中的存储方式，不同的存储方式影响变量在内存中的生存周期。

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MMU：虚拟地址单元解决内存资源稀缺问题

（打印一个地址：打印的都是虚拟的地址）

为了保护数据的安全，操作系统会对空间做划分：

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栈空间：局部变量、函数形参、自动变量（调用后释放）

特点：先进后出，管理权限：系统

堆空间：malloc、ralloc、calloc 分配空间

特点：先进先出，管理权限：用户

数据段：bss:保存未初始化的全局变量

rodata:常量

.data（静态数据区）:全局变量（程序结束后释放）、static 修饰变量

全局变量与局部变量的区别：

（主要从空间的分配，没有初始化的值什么时候释放等角度入手）

9、声明与定义：

声明：不分配内存空间，可以声明多次；

定义：分配内存空间，只可以定义一次。

变量的声明有两种情况：

定义性声明：需要建立存储空间的，例如：int a在声明时就已经建立了存储空间；

引用性声明：不需要建立存储空间，例如：extern int a 其中变量a是在别的文件中定义的。

10、格式化输出与输入：

首先，通过代码来示例以下不同的数据类型的不同的输入输出方法：

#include<stdio.h>

int main()
{
    int i;

    int num;

    char ch;

    float f_num;

    double d_num;

    int a[3];

    char src[100];

    scanf("%d",&num);
    printf("num = %d\n",num);

    getchar();
    scanf("%c",&ch);
    printf("ch = %c\n",ch);

    scanf("%f",&f_num);
    printf("f_num = %f\n",f_num);

    scanf("%lf",&d_num);
    printf("d_num = %lf\n",d_num);

    printf("please input a[3]:\n");
    for(i = 0; i < 3; i++)
    {
        scanf("%d",&a[i]);
    }
    for(i = 0; i < 3; i++)
    {
        printf("a[%d] = %d\n",i,a[i]);
    }

    scanf("%s",src);
    printf("src[100] = %s\n",src);

    return 0;
}

运行结果：

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在获取字符是用一个getchar()清空缓存区

以下是getchar()的作用（转自网络）：

1.从缓冲区读走一个字符，相当于清除缓冲区

2.前面的scanf()在读取输入时会在缓冲区中留下一个字符'\n'（输入完s[i]的值后按回车键所致），所以如果不在此加一个getchar()把

这个回车符取走的话，gets(）就不会等待从键盘键入字符，而是会直接取走这个“无用的”回车符，从而导致读取有误

3. getchar()是在输入缓冲区顺序读入一个字符(包括空格、回车和Tab) getchar()使用不方便,解决方法：

（1）使用下面的语句清除回车： while(getchar()!='\n');

（2）用getche()或getch()代替getchar()，其作用是从键盘读入一个字符（不用按回车），注意要包含头文件<conio.h>

三种获得字符串的方法：scanf gets getchar

scanf 与 gets 的区别（以下转自网络）：

gets(s)函数与 scanf("%s",&s) 相似，但不完全相同，使用scanf("%s",&s) 函数输入字符串时存在一个问题，就是如果输入了空格会认

为字符串结束，空格后的字符将作为下一个输入项处理，但gets()函数将接收输入的整个字符串直到遇到换行为止。

1.scanf() 所在头文件：stdio.h

语法：scanf("格式控制字符串",变量地址列表);

接受字符串时：scanf("%s",字符数组名或指针);

2.gets() 所在头文件：stdio.h

语法：gets(字符数组名或指针);

两者在接受字符串时：

1.不同点： scanf不能接受空格、制表符Tab、回车等；而gets能够接受空格、制表符Tab和回车等；

2.相同点：字符串接受结束后自动加'\0'。

使用gets获取字符串代码：

#include<stdio.h>

int main()
{
    char src[100];

    printf("input a string:");
    gets(src);

    printf("src = %s\n",src);


    return 0;
}

使用getchar()获取字符串：

#include<stdio.h>

int main()
{
    char ch;
    char src[10];

    int i = 0;

    while((ch = getchar()) != '\n')
    {
        src[i] = ch;
i++;

if(i == 9)
{
     printf("error!\n");
     exit(1);
}

src[i] = '\0';

    }

    return 0;
}

如何让scanf不遇到空格结束呢？

在%前面加空格

详情请戳网址：http://blog.csdn.net/mishifangxiangdefeng/article/details/7163002

（技术大牛写的帖）

获取数组方法：

1、

#include<stdio.h>

int main()
{
    int a[3];
    int i;
    int *p = a;

    for(i = 0; i <= 2; i++)
    {
        scanf("%d",p++);
    }

    p = a;

    for(i = 0;i < 3; i++)
    {
        printf("a[%d] = %d\n",i,*(p + i));
    }

return 0;

}

</pre><pre name="code" class="html">2、

#include<stdio.h>int main(){    int a[3];    int i;        for(i = 0; i <= 2; i++)    {        scanf("%d",&a[i]);    }    p = a;    for(i = 0;i < 3; i++)    {        printf("a[%d] = %d\n",i,a[i]);    }        return 0;}

3、

#include<stdio.h>

int main()
{
    int a[3];
    int i;

    for(i = 0; i <= 2; i++)
    {
        scanf("%d",a+i);
    }

    p = a;

    for(i = 0;i < 3; i++)
    {
        printf("a[%d] = %d\n",i,*(a + i));
    }

return 0;

}