嵌入式C语言编程心得

1、一、.H文件与.C文件的关系：迄今为止，写过的程序都是一些很简单的程序，从来没有想到要自己写.H文件，也不知道.H文件到底什么用，与.C文件什么关系。只是最近写键盘程序，参考别人的程序时，发现别人写的严格的程序都带有一个“KEY.H”，里面定义了.C文件里用到的自己写的函数，如Keyhit()、Keyscan()等。经过查找资料得知，.H文件就是头文件，估计就是Head的意思吧，这是规范程序结构化设计的需要，既可以实现大型程序的模块化，又可以实现根各模块的连接调试。1、.H文件介绍：在单片机C程序设计中，项目一般按功能模块化进行结构化设计。将一个项目划分为多个功能，每个功能的相关程序放在一个C

2、程序文档中，称之为一个模块，对应的文件名即为模块名。一个模块通常由两个文档组成，一个为头文件*.h，对模块中的数据结构和函数原型进行描述;另一个则为C文件*.c ，对数据实例或对象定义，以及函数算法具体实现。2、.H文件的作用作为项目设计，除了对项目总体功能进行详细描述外，就是对每个模块进行详细定义，也就是给出所有模块的头文件。通常H头文件要定义模块中各函数的功能，以及输入和输出参数的要求。模块的具体实现，由项目组成根据H文件进行设计、编程、调试完成。为了保密和安全，模块实现后以可连接文件OBJ、或库文件LIB的方式提供给项目其他成员使用。由于不用提供源程序文档，一方面可以公开发行，保证开发人

3、员的所有权;另一方面可以防止别人有意或无意修改产生非一致性，造成版本混乱。所以H头文件是项目的详细设计和团队工作划分的依据，也是对模块进行测试的功能说明。要引用模块内的数据或算法，只要用包含include指定模块H头文件即可。3、.H文件的基本组成/*如下为键盘驱动的头文档*/#ifndef _KEY_H_ /防重复引用，如果没有定义过_KEY_H_，则编译下句#define _KEY_H_ /此符号唯一， 表示只要引用过一次，即#i nclude，则定义符号_KEY_H_/char keyhit( void ); /击键否unsigned char Keyscan( void ); /取键值

4、/#endif.c文件是整个程序中的一个或几个函数组成，在别的.C文件里可以调用它，不只是在主函数中。这样做可以增强程序的模块化，提高程序的可读性。当编制好一个模块时你可以保存在一个工程下，文件名改为*.C。这样在另一个.C文件中的文件头处只要你对它进行说明就可以调用它。比如#include string.c那么你就可以在你说明了的.C文件中调用它，这样一个模块可以在很多处调用，使得编程复杂度降低。程序编译时把你所说明的文件复制到你调用处程序就可以运行了。.H文件是对单片机一些端口及一些常用的程序的库说明，比如我们在程序中用到端口一即P1，我们能够用它是因为在库中已对它进行了说明，对P1赋予了

5、一个端口地址，这样程序编译是才不会出错，不然会提示你UNDIFINED。分开多个文件写就有很多的.c和.h文件了，当然要加上#include语句把其它的包含进来，分开多个文件写有利于管理，其实我觉得.c和.h区别不是很大，只是.h一般都是写定义、声明的东西，.c文件一般都写函数的具体实现h文件就是头文件，一般进行声明、宏定义等。比如要编写流水灯的程序，h文件这样写：#ifndef _LED_H#define _LED_Hdefine LED_ON P1.1=1;define LED_OFF P1.1=0;/还可以进行函数的声明/void LED_twikle(void);#endif在你的c文

6、件中要加入#includeLED.h二、尽量使用宏定义#define开始看别人的程序时，发现程序开头，在文件包含后面有很多#define语句，当时就想，搞这么多标示符替换来替换去的，麻不麻烦啊，完全没有理解这种写法的好处。原来，用一个标示符表示常数，有利于以后的修改和维护，修改时只要在程序开头改一下，程序中所有用到的地方就全部修改，节省时间。#define KEYNUM 65/按键数量，用于KeycodeKEYNUM#define LINENUM 8/键盘行数#define ROWNUM 8/键盘列数注意的地方：1、宏名一般用大写2、宏定义不是C语句，结尾不加分号三、不要乱定义变量类型以前写程

7、序，当需要一个新的变量时，不管函数内还是函数外的，直接在程序开头定义，虽然不是原则上的错误，但是很不可取的作法。下面说一下，C语言中变量类型的有关概念：从变量的作用范围来分，分为局部变量和全局变量：1、全局变量：是在函数外定义的变量，像我以前定义在程序开头的变量都是全局变量，这里我就犯了一个大忌，使用了过多的全局变量。带来的问题有两个：一是，全局变量在程序全部执行过程中都占用资源;二是，全局变量过多使程序的通用性变差，因为全局变量是模块间耦合的原因之一。2、局部变量：在函数内部定义的变量，只在函数内部有效。从变量的变量值存在的时间分为两种：1、静态存储变量：程序运行期间分配固定的存储空间。2、

8、动态存储变量：程序运行期间根据需要动态地分配存储空间。具体又包括四种存储方式：auto, static ,register, extern1、局部变量，不加说明默认为auto型，即动态存储，如果不赋初值，将是一个不确定的值。而将局部变量定义为static型的话，则它的值在函数内是不变的，且初值默认为0。static unsigned char sts;/按键状态变量static unsigned char Nowkeycode;/此时的键码static unsigned char Prekeycode;/上一次的键码static unsigned char Keydowntime;/矩形键盘按

9、下去抖时间变量static unsigned char Keyuptime;/矩形键盘释放去抖时间变量static unsigned char Onoffdowntime;/关机键按下去抖时间变量static unsigned char Onoffuptime;/关机键释放去抖时间变量static unsigned char onoff_10ms; /判断关机键中断次数变量，累计150次大约为3S,因为前后进了两个10ms中断2、全局变量，编译时分配为静态存储区，可以被本文件中的各个函数引用。如果是多个文件的话，如果在一个文件中引用另外文件中的变量，在此文件中要用extern声明。不过如果一个

10、全局变量定义为static的话，就只能在此一个文件中使用。static 函数内部函数和外部函数当一个源程序由多个源文件组成时，C语言根据函数能否被其它源文件中的函数调用，将函数分为内部函数和外部函数。内部函数（又称静态函数）如果在一个源文件中定义的函数，只能被本文件中的函数调用，而不能被同一程序其它文件中的函数调用，这种函数称为内部函数。定义一个内部函数，只需在函数类型前再加一个“static”关键字即可，如下所示：static 函数类型 函数名（函数参数表）关键字“static”，译成中文就是“静态的”，所以内部函数又称静态函数。但此处“static”的含义不是指存储方式，而是指对函数的作用

11、域仅局限于本文件。使用内部函数的好处是：不同的人编写不同的函数时，不用担心自己定义的函数，是否会与其它文件中的函数同名，因为同名也没有关系。外部函数外部函数的定义：在定义函数时，如果没有加关键字“static”，或冠以关键字“extern”，表示此函数是外部函数：extern 函数类型 函数名（函数参数表）调用外部函数时，需要对其进行说明：extern 函数类型 函数名（参数类型表），函数名2（参数类型表2）；四、特殊关键字const volatile的使用1、constconst用于声明一个只读的变量const unsigned char a=1;/定义a=1，编译器不允许修改a的值作用：保

12、护不希望被修改的参数const unsigned char Key_codeKEYNUM=0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,0x09,0x0A,0x0B,0x0C,0x0D,0x0E,0x0F,0x10,0x11,0x12,0x13,0x14,0x15,0x16,0x17,0x18,0x19,0x1A,0x1B,0x1C,0x1D,0x1E,0x1F,0x20,0x21,0x22,0x23,0x24,0x25,0x26,0x27,0x28,0x29,0x2A,0x2B,0x2C,0x2D,0x2E,0x2F,0x30,0x31,0x32,0x33,

13、0x34,0x35,0x36,0x37,0x38,0x39,0x3A,0x3B,0x3C,0x3D,0x3E,0x3F,0x40,0x41;/键码const unsigned char Line_outLINENUM=0xFE,0xFD,0xFB,0xf7,0xEF,0xDF,0xBF,0x7F;/行输出编码const unsigned char Row_inROWNUM=0xFE,0xFD,0xFB,0xf7,0xEF,0xDF,0xBF,0x7F;/列输入编码2、volatile一个定义为volatile的变量是说这变量可能会被意想不到地改变,这样,编译器就不会去假设这个变量的值了。精确地

14、说就是,优化器在用到这个变量时必须每次都小心地重新读取这个变量的值,而不是使用保存在寄存器里的备份。static int i=0;int main(void).while (1)if (i)dosomething();/* Interrupt service routine. */void ISR_2(void)i=1;程序的本意是希望ISR_2中断产生时，在main当中调用dosomething函数，但是，由于编译器判断在main函数里面没有修改过i，因此可能只执行一次对从i到某寄存器的读操作,然后每次if判断都只使用这个寄存器里面的“i副本”，导致dosomething永远也不会被调用。如

15、果将将变量加上volatile修饰,则编译器保证对此变量的读写操作都不会被优化(肯定执行)。一般说来,volatile用在如下的几个地方：1、中断服务程序中修改的供其它程序检测的变量需要加volatile;2、多任务环境下各任务间共享的标志应该加volatile;3、存储器映射的硬件寄存器通常也要加volatile说明,因为每次对它的读写都可能由不同意义;五、C语言中extern的用法extern可以置于变量或者函数前，以表示变量或者函数的定义在别的文件中，提示编译器遇到此变量和函数时在其他模块中寻找其定义。 另外，extern也可用来进行链接指定。extern 变量 在一个源文件里定义了一个

16、数组：char a6; 在另外一个文件里用下列语句进行了声明：extern char *a； 请问，这样可以吗？ 答案与分析： 1)、不可以，程序运行时会告诉你非法访问。原因在于，指向类型T的指针并不等价于类型T的数组。extern char *a声明的是一个指针变量而不是字符数组，因此与实际的定义不同，从而造成运行时非法访问。应该将声明改为extern char a 。 2)、例子分析如下，如果a = abcd,则外部变量a=0x12345678 (数组的起始地址)，而*a是重新定义了一个指针变量a的地址可能是0x87654321,直接使用*a是错误的. 3)、这提示我们，在使用extern

17、时候要严格对应声明时的格式，在实际编程中，这样的错误屡见不鲜。 4)、extern用在变量声明中常常有这样一个作用，你在*.c文件中声明了一个全局的变量，这个全局的变量如果要被引用，就放在*.h中并用extern来声明。函数 extern 函数1 常常见extern放在函数的前面成为函数声明的一部分，那么，C语言的关键字extern在函数的声明中起什么作用？ 答案与分析： 如果函数的声明中带有关键字extern，仅仅是暗示这个函数可能在别的源文件里定义，没有其它作用。即下述两个函数声明没有明显的区别： extern int f(); 和int f(); 当然，这样的用处还是有的，就是在程序中取

18、代include “*.h”来声明函数，在一些复杂的项目中，我比较习惯在所有的函数声明前添加extern修饰。 extern 函数2 当函数提供方单方面修改函数原型时，如果使用方不知情继续沿用原来的extern申明，这样编译时编译器不会报错。但是在运行过程中，因为少了或者多了输入参数，往往会照成系统错误，这种情况应该如何解决？ 答案与分析： 目前业界针对这种情况的处理没有一个很完美的方案，通常的做法是提供方在自己的xxx_pub.h中提供对外部接口的声明，然后调用方include该头文件，从而省去extern这一步。以避免这种错误。 宝剑有双锋，对extern的应用，不同的场合应该选择不同的做

19、法。 extern “C” 在C+环境下使用C函数的时候，常常会出现编译器无法找到obj模块中的C函数定义，从而导致链接失败的情况，应该如何解决这种情况呢？ 答案与分析： C+语言在编译的时候为了解决函数的多态问题，会将函数名和参数联合起来生成一个中间的函数名称，而C语言则不会，因此会造成链接时找不到对应函数的情况，此时C函数就需要用extern “C”进行链接指定，这告诉编译器，请保持我的名称，不要给我生成用于链接的中间函数名。 下面是一个标准的写法： /在.h文件的头上 #ifdef _cplusplus #if _cplusplus extern C #endif #endif /* _

20、cplusplus */ /.h文件结束的地方 #ifdef _cplusplus #if _cplusplus #endif #endif /* _cplusplus */六、c+中 - 是什么意思，如何使用-是指针的指向运算符，通常与结构体一起使用。具体使用方法可以参考如下程序：#includestructstu/定义一个结构体charname10;/姓名intnum;/学号intage;/年龄;voidmain()structstu*s;/定义一个结构体指针charstr=ZhangLi;s-name=str;/对结构体中的成员变量name进行赋值s-num=2015120;/对结构体中

21、的成员变量num进行赋值s-age=18;/对结构体中的成员变量age进行赋值七、warning: last line of file ends without a newline 怎么解决？原因：编译器要求有空行作为程序的结束解决办法：将光标移到提示告警的代码最后一行（有代码的那一行）然后按住del键，直到确定下面没有回车行，最后回车一下或多下即可。八、_I、 _O 、_IO volatile是什么？怎么用？_I、 _O 、_IO是什么意思？这是ST库里面的宏定义，定义如下：#define _I volatile const /*! defines read only permissions

22、 */#define _O volatile /*! defines write only permissions */#define _IO volatile /*! defines read / write permissions */显然，这三个宏定义都是用来替换成 volatile 和 const 的，所以我们先要了解 这两个关键字的作用：volatile简单的说，就是不让编译器进行优化，即每次读取或者修改值的时候，都必须重新从内存或者寄存器中读取或者修改。一般说来，volatile用在如下的几个地方：1、中断服务程序中修改的供其它程序检测的变量需要加volatile；2、多任务环境下

23、各任务间共享的标志应该加volatile；3、存储器映射的硬件寄存器通常也要加volatile说明，因为每次对它的读写都可能由不同意义；我认为这是区分C程序员和嵌入式系统程序员的最基本的问题。搞嵌入式的家伙们经常同硬件、中断、RTOS等等打交道，所有这些都要求用到 volatile变量。不懂得volatile的内容将会带来灾难。假设被面试者正确地回答了这是问题（嗯，怀疑是否会是这样），我将稍微深究一下，看一下这家伙是不是直正懂得volatile完全的重要性。1)一个参数既可以是const还可以是volatile吗？解释为什么。2); 一个指针可以是volatile 吗？解释为什么。3); 下面

24、的函数有什么错误：int square(volatile int *ptr)return *ptr * *ptr;1)是的。一个例子是只读的状态寄存器。它是volatile因为它可能被意想不到地改变。它是const因为程序不应该试图去修改它。2); 是的。尽管这并不很常见。一个例子是当一个中服务子程序修该一个指向一个buffer的指针时。3) 这段代码有点变态。这段代码的目的是用来返指针*ptr指向值的平方，但是，由于*ptr指向一个volatile型参数，编译器将产生类似下面的代码：int square(volatile int *ptr)int a,b;a = *ptr;b = *ptr;

25、return a * b;由于*ptr的值可能被意想不到地该变，因此a和b可能是不同的。结果，这段代码可能返不是你所期望的平方值！正确的代码如下：long square(volatile int *ptr)int a;a = *ptr;return a * a;const只读变量，即变量保存在只读静态存储区。编译时，如何尝试修改只读变量，则编译器提示出错，就能防止误修改。const与define两者都可以用来定义常量，但是const定义时，定义了常量的类型，所以更精确一些（其实const定义的是只读变量，而不是常量）。#define只是简单的文本替换，除了可以定义常量外，还可以用来定义一些简单

26、的函数，有点类似内置函数。const和define定义的常量可以放在头文件里面。（小注：可以多次声明，但只能定义一次）const与指针int me;const int * p1=&me; /p1可变，*p1不可变 const 修饰的是 *p1，即*p1不可变int * const p2=&me; /p2不可变，*p2可变 const 修饰的是 p2，即p2不可变const int *const p3=&me; /p3不可变，*p3也不可变 前一个const 修饰的是 *p3，后一个const 修饰的是p3，两者都不可变前面介绍了 volatile 和 const 的用法，不知道大家了解了没？了

27、解了后，下面的讲解就更加容易了：_I ：输入口。既然是输入，那么寄存器的值就随时会外部修改，那就不能进行优化，每次都要重新从寄存器中读取。也不能写，即只读，不然就不是输入而是输出了。_O ：输出口，也不能进行优化，不然你连续两次输出相同值，编译器认为没改变，就忽略了后面那一次输出，假如外部在两次输出中间修改了值，那就影响输出_IO：输入输出口，同上为什么加下划线？原因是：避免命名冲突一般宏定义都是大写，但因为这里的字母比较少，所以再添加下划线来区分。这样一般都可以避免命名冲突问题，因为很少人这样命名，这样命名的人肯定知道这些是有什么用的。经常写大工程时，都会发现老是命名冲突，要不是全局变量冲突，要不就是宏定义冲突，所以我们要尽量避免这些问题，不然出问题了都不知道问题在哪里。九、C语言中关于枚举类型1.enum 枚举的定义枚举类型定义的一般形式为：enum枚举名枚举值表;在枚举值表中应罗列出所有可用值。这些值也称为枚举元素。例如：该枚举名为weekday，枚举值共有7个，即一周中的七天。凡被说明为weekday类型变量的取值只能是七天中的某一天。2. 枚举变量的说明如同结构和联合一样，枚举变