STM32学习笔记【4.C语言基础再复习】

C语言基础再复习

1. 数据类型

2. 宏定义

在C语言中，宏定义是一种预处理指令，用于将一个标识符（宏名）替换为指定的字符串。这个过程称为“宏展开”或“宏替换”。宏定义是通过使用#define预处理命令来完成的。
宏定义的一般形式如下：

#define宏名 字符串

宏定义作用

• 提升易读性：比如#define HIGH 1
• 便于批量修改：比如#define PIN 5
• 支持复杂操作，如算术运算和逻辑运算等
  #define AREA(x) (x * x)
  在这个例子中，我们定义了一个名为AREA的宏，它接受一个参数x，并返回x * x的结果。当程序中出现AREA(5)时，它会被替换为(5 * 5)。
• 注意：宏定义只进行简单文本替换，不做计算或求值。
  宏定义的代码不会被编译器执行或计算，在使用宏定义时需要小心避免出现副作用或错误的结果。

3. typedef

typedef是C语言中的一个关键字，用于为复杂的数据类型定义简单的别名。通过使用typedef，可以为现有的数据类型创建一个新的名称，使得代码更简洁、易读。
typedef可以用于为基本数据类型、结构体、联合体等定义别名。例如，可以定义一个名为SIZE的类型，该类型为unsigned int类型：

typedefunsigedintSIZE;

在代码中使用SIZE作为unsigned int类型的别名：

SIZE a=10;a=20;

typedef还可以用于简化指针类型的使用。例如，可以定义一个指向整数的指针类型：

typedefint*IntPtr;

之后，可以使用IntPtr作为指向整数的指针类型的别名：

Inptr p=malloc(sizeof(int));*p=10;

注意：使用typedef定义的别名不会改变原有数据类型，只是为该类型定义新名称。所以使用别名时，注意不要混淆原有数据类型和别名。

typedef与宏定义的区别：

• 宏定义新名字在左边，typedef在右边
• 宏定义不需要分号，typedef需要分号；
• 宏定义一切都可以替换，而typedef只能替换数据类型
• 宏定义只是无脑改名，而typedef会做检查。

4. 条件编译

一种预处理指令，允许根据某些条件决定是否编译某段代码。条件编译在编译时根据条件来选择性地包含或排除代码块，这对于调试、多平台支持、配置设置等场景非常有用。

C语言中的条件编译主要通过#if、#ifdef、#ifndef、#else、#elif和#endif等预处理指令来实现。这些指令可以在代码的任何位置使用，以根据特定的条件来控制代码的编译。

下面是一些条件编译的示例：

1. #if:根据条件决定是否编译某段代码

#if表达式// 如果表达式为真，则编译下面的代码#endif

2. #ifdef：如果宏已经定义，则编译某段代码

#ifdef宏名// 如果宏已经定义，则编译下面的代码#endif

3. #ifndef：如果宏未定义，则编译某段代码。

#ifndef宏名// 如果宏已经定义，则编译下面的代码#endif

4. #else：在条件编译的其他指令之后使用，如果之前的条件不满足，则编译此处的代码

#ifdef宏名1// 如果宏1已经定义，则编译下面的代码#else// 如果宏1未定义，则编译此处的代码#endif

5. #elif：用于多条件判断。类似于其他编程语言中的else if。

#if表达式1// 如果表达式1为真，则编译下面的代码#elif表达式2// 如果表达式1为假且表达式2为真，则编译下面的代码#endif

这些条件编译指令可以根据需要进行组合，以实现更复杂的条件判断和代码控制。
注意：条件编译的判断是在预处理阶段进行的，因此它不会影响程序的运行时行为。

5. 结构体

C语言中的结构体（struct）是一种用户自定义的数据类型，它是有若干基本数据类型组成的一种自定义数据类型，也叫聚合类型。结构体可以包含不同类型的数据成员，并且这些数据成员可以是相同、部分相同或完全不同的数据类型。

定义结构体的语法如下：

struct结构体名{数据类型 成员名1;数据类型 成员名2;...数据类型 成员名n;};

在定义结构体后，可以在程序中使用该结构体声明变量，并为其分配内存空间。例如：

structStudent{chargender;intage;floatscore;};structStudentstu1;

上面的例子：定义一个名为Student的结构体类型，包含三个成员：gender``age和score。声明一个名为stu1的结构体变量，并为其分配内存空间。

• 结构体变量可以用于存储具有不同属性或特征的数据，例如学生的性别、年龄和成绩。结构体中的成员可以通过点运算符（.）来访问，例如stu1.name表示访问stu1变量的name成员。
• C语言还提供结构体数组、结构体指针等用法，灵活处理和操作结构体数据。

6. 枚举

1. C语言中的枚举（enum）是一种用户定义的数据类型，允许为一组整数值分配有意义的名字。枚举常用于为变量的可能值定义有意义的名称，或者为编译器的内部值分配用户定义的名称。

枚举一般形式如下：

enum枚举名{常量1,常量2,...};

其中，枚举名是你给枚举类型起的名字，而常量1、常量2等是该枚举类型的成员名。这些成员名在编译时会被赋予整数值，默认从0开始，每次递增1。
例如：

enumColor{RED=0,GREEN,BLUE};

定义了一个名为Color的枚举类型，它有三个成员：RED、GREEN、BLUE。这三个成员在编译时会被赋予整数值，分别是0、1和2。

2. 可用来限制变量取值范围。
   通过枚举，可以为变量定义一组预定义的、有意义的值，从而确保变量的取值始终在预期的范围内。

例如，编写关于星期几的程序，可用枚举来定义：

enumWeekday{MONDAY=1,TUESDAY,WEDNESDAY,THURADAY,FRIDAY,SATURDAY,SUNDAY};

然后，可以声明一个枚举类型的变量，并为其分配一个有效的星期几值：

enumWeekdaytoday;today=MONDAY;// 或者其他有效的枚举值

通过这种方式，你可以确保today变量的取值始终是MONDAY到SUNDAY的范围内。
如果尝试为today分配一个无效的值，编译器有可能会报错。

7. 指针

C语言中的指针是一种特殊的变量，它存储了一个内存地址，这个地址可以是其他变量的地址，也可以是数组的元素、结构体、函数等类型的地址。通过指针，我们可以间接地访问和操作这些内存地址所指向的内容。

指针的定义和声明方式如下：

type*ptr;

其中，type表示指针所指向的数据类型，ptr是变量名。例如，定义一个指向整数的指针：

int*p;

指针的赋值可以通过取地址运算符&来实现，例如：

inta=10;p=&a;//p指向变量a的内存地址

通过指针访问其所指向的内容需要使用解引用运算符*，例如：

intvalue=*p;// 获取p所指向的整数值

指针的算术运算和关系运算
指针与整数之间的运算需要特别小心，因为可能导致内存访问越界等问题。
以下是一些C语言指针的例子：

1. 定义并初始化指针：

intx=10;int*p=&x;//p指向变量x的地址

2. 通过指针访问变量：

intvalue=*p;// 获取p所指向的整数值，即x的值*p=20;// 修改p所指向的整数值，即x的值

3. 指针的算术运算：

intarr[5]={1,2,3,4,5};int*ptr=arr;// ptr指向数组的首地址inti=0;for(i=0;i<5;i++){printf("%d ",*(ptr+i));// 输出数组元素的值}

4. 动态内存分配：

int*p=malloc(sizeof(int));// 分配一个整数的内存空间，返回指向该空间的指针pif(p!=NULL){*p=20;// 在该内存空间中存储整数值20printf("%d\n",*p);// 输出20free(p);// 释放内存空间}

通过指针可以灵活操作内存和实现复杂的数据结构，但是注意指针使用可能会导致内存泄漏、野指针等问题，需谨慎处理。