【48.1 程序的“跑道”。】
经常听到这句话“程序跑起来了吗?”,程序在哪里跑?有跑道吗?有的。循环语句就像一条椭圆的跑道,程序在跑道上不停的跑,不知疲倦的跑,永无止境,一秒钟几百万圈的速度。单片机的main主函数内往往有一条while(1)语句,这就是单片机的“循环跑道”,称之为主循环,主循环内还可以继续嵌套多层while循环语句。
【48.2 while循环的常见格式。】
常见格式如下:
while(条件)
{
语句1;
语句2;
……
语句N;
}
语句N+1;
上面的“花括号内”称为“循环体内”,“花括号外”称为“循环体外”,现在来分析一下上述代码的执行规律,如下:
(1)像if语句一样,先判断while的(条件)是否为真。如果为“假”,就不执行循环体“内”的“语句1”至“语句N”,直接跳到循环体“外”的“语句N+1”处开始往下执行。如果为“真”,才执行循环体“内”的“语句1”至“语句N”,当执行完循环体“内”最后的“语句N“时,单片机会突然返回到第一行代码“while(条件)”处,继续判断循环的(条件)是否为真,如果为假就跳到循环体“外”的“语句N+1”,表示结束了当前循环。如果为真就继续从“语句1“执行到“语句N“,然后再返回while(条件)处,依次循环下去,直到条件为假时才罢休,否则一直循环下去。
(2)while(条件)语句中,条件判断真假的规则跟if语句一模一样,有两种类型:一种是纯常量或者变量类型的,只要此数值不等于0就认为是真,所以while(1)也称死循环语句,因为里面的条件永远不为0。对于死循环这样的语句,如果不遇到break,return,goto这些语句,那么就永远也别想跳出这个循环;另外一种是关系判断,以及关系语句之间的像“与或”关系这类的判断。这些条件判断的真假,跟if语句的规则是一样的,这里不再多讲。break,return,goto这些语句后面章节会讲到。
【48.3 while省略花括号,没带分号。】
while(条件)
语句1;
语句2;
……
语句N;
语句N+1;
上面的代码,居然没有了花括号,问题来了,此循环语句的“有效射程”究竟是多远,或者说,此循环语句的循环区域在哪里。现在跟大家解开这个谜团。第一行代码,while(条件)后面“没有分号”,接着第二行就是“语句1”,所以,这种情况跟if语句省略花括号的写法是一样的,此时循环体默认只包含离它最近的一条且仅仅一条的“语句1”,因此,上述的语句,等效于下面这种添加花括号的写法:
while(条件)
{
语句1;
}
语句2;
……
语句N;
语句N+1;
【48.4 while省略花括号,带分号。】
while(条件);
语句1;
语句2;
……
语句N;
语句N+1;
这次的代码跟刚才“48.3”的代码唯一的差别是,第一行代码,while(条件)后面“有分号”。所以它循环的有效范围就在第一行就结束了,不涉及“语句1”。此时,等效于下面这种添加花括号的写法:
while(条件)
{
; //这里的分号代表一条空语句
}
语句1;
语句2;
……
语句N;
语句N+1;
如果while的(条件)一直为“真”,单片机就一直在循环体内执行一条“无意义”的空语句,相当于“耗着”的状态,执行不到后面“语句1”的语句,除非,条件为“假”才罢休才会跳出循环体。
循环体内什么都没有,只写一条“空语句”,这种写法在实际项目中也是有用武之地的,比如,等待某件事是否满足条件,如果不满足,就一直死等死磕在这里,其它事情都干不了,这种“死等死磕”的做法,专业术语叫“阻塞”,与之反面相对应的是另外一个词叫“非阻塞”。对于循环的“阻塞”用法,老练的工程师通常会多加一个超时的判断,这些内容大家暂时不用深入了解,后续章节我会讲到。
【48.5 例程练习和分析。】
现在编写一个程序来熟悉一下while语句的书写和使用格式。
程序代码如下:
/\*---C语言学习区域的开始。-----------------------------------------------\*/
unsigned char a=0; //观察这个数最后的变化
unsigned char b=0; //观察这个数最后的变化
unsigned char i; //控制循环体的条件判断变量
void main() //主函数
{
i=3;
while(i) //i不断减小,直到变为0时才跳出此循环体
{
a=a+1; //当i从3减少到0的时候,这条语句被循环执行了3次。
i=i-1; //循环的条件不断发生变化,不断减小
}
i=0;
while(i<3) //i不断增大,当i大于或者等于3时才跳出此循环体
{
b=b+2; //当i从0增加到3的时候,这条语句被循环执行了3次。
i=i+1; //循环的条件不断发生变化,不断增加
}
View(a); //把第1个数a发送到电脑端的串口助手软件上观察。
View(b); //把第2个数b发送到电脑端的串口助手软件上观察。
while(1)
{
}
}
/\*---C语言学习区域的结束。-----------------------------------------------\*/
在电脑串口助手软件上观察到的程序执行现象如下:
开始...
第1个数
十进制:3
十六进制:3
二进制:11
第2个数
十进制:6
十六进制:6
二进制:110
分析:
变量a为3。a初始化为0,进入循环体内后,a每次加1,循环加3次,因此从0变成了3。
变量b为6。b初始化为0,进入循环体内后,b每次加2,循环加3次,因此从0变成了6。
【48.6 如何在单片机上练习本章节C语言程序?】
直接复制前面章节中第十一节的模板程序,练习代码时只需要更改“C语言学习区域”的代码就可以了,其它部分的代码不要动。编译后,把程序下载进带串口的51学习板,通过电脑端的串口助手软件就可以观察到不同的变量数值,详细方法请看第十一节内容。
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- 第九节:本节预留
- 第十节:程序从哪里开始,要到哪里去?
- 第十一节:一个在单片机上练习C语言的模板程序
- 第十二节:变量的定义和赋值
- 【TODO】第十三节:赋值语句的覆盖性
- 【TODO】第十四节:二进制与字节单位,以及常用三种变量的取值范围
- 【TODO】第十五节:二进制与十六进制
- 【TODO】第十六节:十进制与十六进制
- 【TODO】第十七节:加法运算的5种常用组合
- 【TODO】第十八节:连加、自加、自加简写、自加1
- 【TODO】第十九节:加法运算的溢出
- 【TODO】第二十节:隐藏中间变量为何物?
- 【TODO】第二十一节:减法运算的5种常用组合。
- 【TODO】第二十二节:连减、自减、自减简写、自减1
- 【TODO】第二十三节:减法溢出与假想借位
- 【TODO】第二十四节:借用unsigned long类型的中间变量可以减少溢出现象
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- 【TODO】第三十八节:第二种解决“运算过程中意外溢出”的便捷方法
- 【TODO】第三十九节:if判断语句以及常量变量的真假判断
- 【TODO】第四十节:关系符的等于“==”和不等于“!=”
- 【TODO】第四十一节:关系符的大于“>”和大于等于“>=”
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- 【TODO】第四十七节: 二维数组
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- 【TODO】第五十节: 循环体内的continue和break语句
- 【TODO】第五十一节: for和while的循环嵌套
- 【TODO】第五十二节: 支撑程序框架的switch语句
- 【TODO】第五十三节: 使用函数的三要素和执行顺序
- 【TODO】第五十四节: 从全局变量和局部变量中感悟“栈”为何物
- 【TODO】第五十五节: 函数的作用和四种常见书写类型
- 【TODO】第五十六节: return在函数中的作用以及四个容易被忽略的功能
- 【TODO】第五十七节: static的重要作用
- 【TODO】第五十八节: const(./book/或code)在定义数据时的作用
- 【TODO】第五十九节: 全局“一键替换”功能的#define
- 【TODO】第六十节: 指针在变量(./book/或常量)中的基础知识
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