【72.1 结构体指针的重要用途。】
结构体指针有两个重要用途,一个是结构体数据的传输存储和还原,另一个是作为结构体数据在涉及函数时的参数入口。
什么是“结构体数据的传输存储和还原”?结构体本质是一个数组,数组内可能包含了许多不同数据长度类型的成员,当整个结构体数据需要存储或者传输(通信)给另外一个单片机时,这时候有两种选择,一种是一个成员一个成员的挨个处理,这种“以成员为单位”的处理方式比较繁琐麻烦,另外一种是把整个结构体变量当作一个“以字节为单位”的普通数组来处理,但是关键的问题来了,假如我们把整个结构体数据以“字节为单位”的方式“整体打包”传递给另外一个单片机,当这个接收方的单片机接收到我们这一组数据后,如何把这“一包”以字节为单位的数组“还原”成相同的结构体变量,以便在程序处理中也能直接按“结构体的方式”处理某个具体的成员,这时就涉及到结构体指针的应用。
什么是“作为结构体数据在涉及函数时的参数入口”?结构体数据一般内部包含了很多成员,当要把这一包数据传递给某个函数内部时,这个函数要给结构体数据预留参数入口,这时,如果函数以结构体成员的角度来预留入口,那么有多少个成员就要预留多少个函数的参数入口,可阅读性非常差,操作起来也麻烦。但是,如果以指针的角度来预留入口,那么不管这个结构体内部包含多少个成员,只需要预留一个指针参数入口就够用了,这就是绝大多32位单片机的库函数都采样结构体指针作为函数的参数入口的原因。
结构体指针这两个重要用途后续章节会深入讲解,本节的重点是先让大家学会结构体指针的基础知识,为后续章节做准备。
【72.2 结构体指针的基础。】
操作结构体内部某个具体变量时,有两种方式,一种是成员调用的方式,另一种是指针调用的方式。C语言语法为了区分这两种方式,专门设计了两种不同的操作符号。成员调用方式采样小数点“.”的符号,指针调用方式采用箭头“->”的符号。例子如下:
struct StructMould\_1
{
unsigned char u8Data\_A;
unsigned long u32Data\_B;
};
struct StructMould\_1 GtMould\_1; //“生成”一个变量。 //占用5个字节。
struct StructMould\_1 \*ptMould\_1; //定义一个结构体指针。 //占用3个字节。
void main() //主函数
{
GtMould\_1.u8Data\_A=5; //“成员调用”的方式,用小数点符号“.”
ptMould\_1=&GtMould\_1; //ptMould\_1指针与变量GtMould\_1建立关联。
ptMould\_1->u8Data\_A=ptMould\_1->u8Data\_A+5; //“指针调用”的方式,用箭头符号“->”
while(1)
{
}
}
分析:上述例子中,信息量很大,知识点有两个。
第一个知识点:为什么结构体变量GtMould\_1占用5个字节,而结构体指针\*ptMould\_1只占用3个字节?结构体变量GtMould\_1所占的内存是由结构体成员内部的数量决定的,而结构体指针\*ptMould\_1是由C编译器根据芯片硬件寻址范围而决定的,在一个相同的C编译器系统中,所有类型的指针所占用的字节数都是一样的,比如在本教程中所用8位单片机的C51编译器系统中,unsigned char \*,unsigned int \*,unsigned long \*,以及本节的struct StructMould\_1 \*,都是占用3个字节。32位单片机的指针往往都是4个字节,而某些64位的PC机,指针可能是8个字节,这些内容大家只要有个大概的了解即可。
第二个知识点:结构体成员GtMould\_1.u8Data\_A经过第一步的“成员调用”直接赋值5,紧接着经过“指针调用”的累加5操作,最后GtMould\_1.u8Data\_A的数值是10(5+5)。
【72.3 例程练习和分析。】
现在编写一个练习的程序:
/\*---C语言学习区域的开始。-----------------------------------------------\*/
struct StructMould\_1
{
unsigned char u8Data\_A;
unsigned long u32Data\_B;
};
struct StructMould\_1 GtMould\_1; //“生成”一个变量。 //占用5个字节。
struct StructMould\_1 \*ptMould\_1; //定义一个结构体指针。 //占用3个字节。
void main() //主函数
{
GtMould\_1.u8Data\_A=5; //“成员调用”的方式,用小数点符号“.”
ptMould\_1=&GtMould\_1; //ptMould\_1指针与变量GtMould\_1建立关联。
ptMould\_1->u8Data\_A=ptMould\_1->u8Data\_A+5; //“指针调用”的方式,用箭头符号“->”
View(sizeof(GtMould\_1)); //在电脑端观察变量GtMould\_1占用多少个字节。
View(sizeof(ptMould\_1)); //在电脑端观察指针ptMould\_1占用多少个字节。
View(GtMould\_1.u8Data\_A); //在电脑端观察结构体成员GtMould\_1.u8Data\_A的最后数值。
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:5
十六进制:5
二进制:101
第2个数
十进制:3
十六进制:3
二进制:11
第3个数
十进制:10
十六进制:A
二进制:1010
分析:
变量GtMould\_1占用5个字节。
指针ptMould\_1占用3个字节。
结构体成员GtMould\_1.u8Data\_A的最后数值是10。
【72.4 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
- 【TODO】第二十五节:乘法运算中的5种常用组合
- 【TODO】第二十六节:连乘、自乘、自乘简写,溢出
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- 【TODO】第三十五节:移位运算的右移
- 【TODO】第三十六节:括号的强制功能---改变运算优先级
- 【TODO】第三十七节:单字节变量赋值给多字节变量的疑惑
- 【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“>=”
- 【TODO】第四十二节:关系符的小于“<”和小于等于“<=”
- 【TODO】第四十三节:关系符中的关系符:与“&&”,或“||”
- 【TODO】第四十四节:小括号改变判断优先级
- 【TODO】第四十五节: 组合判断if...else if...else
- 【TODO】第四十六节: 一维数组
- 【TODO】第四十七节: 二维数组
- 【TODO】第四十八节: while循环语句
- 【TODO】第四十九节: 循环语句do while和for
- 【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
- 【TODO】第六十一节: 指针的中转站作用,地址自加法,地址偏移法
- 【TODO】第六十二节: 指针,大小端,化整为零,化零为整
- 【TODO】第六十三节: 指针“化整为零”和“化零为整”的“灵活”应用
- 【TODO】第六十四节: 指针让函数具备了多个相当于return的输出口
- 【TODO】第六十五节: 指针作为数组在函数中的入口作用
- 【TODO】第六十六节: 指针作为数组在函数中的出口作用
- 【TODO】第六十七节: 指针作为数组在函数中既“入口”又“出口”的作用
- 【TODO】第六十八节: 为函数接口指针“定向”的const关键词
- 【TODO】第六十九节: 宏函数sizeof(./book/)
- 【TODO】第七十节: “万能数组”的结构体
- 【TODO】第七十一节: 结构体的内存和赋值
- 【TODO】第七十二节: 结构体的指针
- 【TODO】第七十三节: 结构体数据的传输存储和还原
- 【TODO】第七十四节: 结构体指针在函数接口处的频繁应用
- 【TODO】第七十五节: 指针的名义(例:一维指针操作二维数组)
- 【TODO】第七十六节: 二维数组的指针
- 【TODO】第七十七节: 指针唯一的“单向输出”通道return
- 【TODO】第七十八节: typedef和#define和enum
- 【TODO】第七十九节: 各种变量常量的命名规范
- 【TODO】第八十节: 单片机IO口驱动LED
- 【TODO】第八十一节: 时间和速度的起源(指令周期和晶振频率)
- 【TODO】第八十二节: Delay“阻塞”延时控制LED闪烁
- 【TODO】第八十三节: 累计主循环的“非阻塞”延时控制LED闪烁
- 【TODO】第八十四节: 中断与中断函数
- 【TODO】第八十五节: 定时中断的寄存器配置
- 【TODO】第八十六节: 定时中断的“非阻塞”延时控制LED闪烁
- 【TODO】第八十七节: 一个定时中断产生N个软件定时器
- 【TODO】第八十八节: 两大核心框架理论(四区一线,switch外加定时中断)
- 【TODO】第八十九节: 跑马灯的三种境界
- 【TODO】第九十节: 多任务并行处理两路跑马灯
- 【TODO】第九十一节: 蜂鸣器的“非阻塞”驱动
- 【TODO】第九十二节: 独立按键的四大要素(自锁,消抖,非阻塞,清零式滤波)
- 【TODO】第九十三节: 独立按键鼠标式的单击与双击
- 【TODO】第九十四节: 两个独立按键构成的组合按键
- 【TODO】第九十五节: 两个独立按键的“电脑键盘式”组合按键
- 【TODO】第九十六节: 独立按键“一键两用”的短按与长按
- 【TODO】第九十七节: 独立按键按住不松手的连续均匀触发
- 【TODO】第九十八节: 独立按键按住不松手的“先加速后匀速”的触发
- 【TODO】第九十九节: “行列扫描式”矩阵按键的单个触发(原始版)
- 【TODO】第一百节: “行列扫描式”矩阵按键的单个触发(优化版)
- 【TODO】第一百零一节: 矩阵按键鼠标式的单击与双击
- 【TODO】第一百零二节: 两个“任意行输入”矩阵按键的“有序”组合触发
- 【TODO】第一百零三节: 两个“任意行输入”矩阵按键的“无序”组合触发
- 【TODO】第一百零四节: 矩阵按键“一键两用”的短按与长按
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