【74.1 重温“函数的接口参数”。】
函数的接口参数主要起到标识的作用。比如:
一个加法函数:
unsigned char add(unsinged char a,unsigned char b)
{
return (a+b);
}
这里的a和b就是接口参数,它的作用是告诉人们,你把两个加数分别代入a和b,返回的就是你要的加法运算结果。这里的接口参数就起到入口标识的作用。注意,这句话的关键词是“标识”而不是“入口”,因为函数的“入口”不是唯一的,而是无数条路径。为什么这么说?我们把上面的例子改一下,改成全局变量,例子如下:
一个加法函数:
unsinged char a; //加数
unsigned char b; //加数
unsigned char c; //和
void add(void)
{
c=a+b;
}
上述例子中,尽管我用“两个”void(空的)关键词把原来加法函数的入口(接口参数)和出口(return返回)都堵得死死的,但是,全局变量是无法阻挡的,它进入一个函数的内部不受任何限制,也就是说,我们做项目的时候,如果把所有函数的接口参数和返回都改成void类型,所有的信息传递都改用全局变量,这样也是可以勉强把项目做完成的。但是,如果真的把所有函数的接口参数都改成void,全部靠全局变量来传递信息,那么最大的问题是函数多了之后,阅读非常不方面,你每看到一个被调用的函数,你不能马上猜出它大概跟哪些全局变量发生了关联,你必须一个一个的去查该函数的源代码才能理清楚,针对这个问题,C语言的设计者,给了函数非常丰富的接口参数,最理想的函数是:你把凡是与此函数相关的全局变量都经过接口参数的入口才进入到函数内部,尽量把接口参数的入口看作是函数的唯一合法入口(尽管不是唯一也不是必须),这样只要看函数的接口参数就知道这个函数跟哪些全局变量有关,函数的输入输出就非常清晰明了。但是问题又来了,如果有多少个全局变量就开多少个接口参数,接口参数就会变得非常多,接口参数多了,函数的门面就非常难看,无异于把本来应该“小而窄”的接口设在“宽而广”的平原上,还不如直接用原来那种全局变量强行进入呢。那么,要解决这个问题怎么办?本节的主角“结构体指针”可以解决这个问题。
【74.2 结构体指针在函数接口处的频繁应用。】
当函数的接口参数非常多的时候,可以把N个相关的全局变量“打包”成一个结构体数据,碰到函数接口的时候,可以通过“结构体指针”以“包”为单位的方式进入,这样就可以让函数的接口参数看起来非常少,这种方法,是很多32位单片机的库函数一直在用的方法,它最重要的好处是简化入口的通道数量。你想想,32位单片机有那么多寄存器,如果没有这种以“结构体指针”为接口参数的方式,它的入口可能需要几十个接口参数,那岂不是非常麻烦?库函数设计的成败与否,本来就在于接口的设计合不合理,“结构体指针作为函数接口参数”在此场合就显得特别有价值,使用了这种方法,函数与全局变量之间,它们的关联脉络再也不用隐藏起来,并且可以很清晰的表达清楚。现在举一个例子,比如有一个函数,要实现把5个全局变量“自加1”的功能,分别使用两种接口参数来实现,例子如下:
第一种方式:有多少个全局变量就开多少个接口参数。
//函数的声明
void Add\_One( unsigned char \*pu8Data\_1, //第1个接口参数
unsigned char \*pu8Data\_2, //第2个接口参数
unsigned char \*pu8Data\_3, //第3个接口参数
unsigned char \*pu8Data\_4, //第4个接口参数
unsigned char \*pu8Data\_5); //第5个接口参数
//5个全局变量的定义
unsigned char a;
unsigned char b;
unsigned char c;
unsigned char d;
unsigned char e;
//函数的定义
void Add\_One( unsigned char \*pu8Data\_1, //第1个接口参数
unsigned char \*pu8Data\_2, //第2个接口参数
unsigned char \*pu8Data\_3, //第3个接口参数
unsigned char \*pu8Data\_4, //第4个接口参数
unsigned char \*pu8Data\_5) //第5个接口参数
{
\*pu8Data\_1=(\*pu8Data\_1)+1; //实现自加1的功能
\*pu8Data\_2=(\*pu8Data\_2)+1;
\*pu8Data\_3=(\*pu8Data\_3)+1;
\*pu8Data\_4=(\*pu8Data\_4)+1;
\*pu8Data\_5=(\*pu8Data\_5)+1;
}
void main()
{
//5个全局变量都初始化为0
a=0;
b=0;
c=0;
d=0;
e=0;
//函数的调用,实现5个变量都“自加1”的功能。加“&”表示“传址”的方式进入函数内部。
Add\_One(&a, //第1个接口参数
&b, //第2个接口参数
&c, //第3个接口参数
&d, //第4个接口参数
&e); //第5个接口参数
}
第二种方式:把N个全局变量打包成一个结构体,以“结构体指针”的方式进入函数内部。
//函数的声明
void Add\_One(struct StructMould \*ptMould); //只有1个结构体指针,大大减少了接口参数。
//结构体的“造模”
struct StructMould
{
unsigned char a;
unsigned char b;
unsigned char c;
unsigned char d;
unsigned char e;
};
struct StructMould GtMould; //生成一个结构体变量,内部包含了5个全局变量a,b,c,d,e。
//函数的定义
void Add\_One(struct StructMould \*ptMould) //只有1个结构体指针,大大减少了接口参数。
{
ptMould->a=ptMould->a+1; //实现“自加1”的功能。
ptMould->b=ptMould->b+1;
ptMould->c=ptMould->c+1;
ptMould->d=ptMould->d+1;
ptMould->e=ptMould->e+1;
}
void main()
{
//5个全局变量的结构体成员都初始化为0
GtMould.a=0;
GtMould.b=0;
GtMould.c=0;
GtMould.d=0;
GtMould.e=0;
//函数的调用,实现5个变量都“自加1”的功能。加“&”表示“传址”的方式进入函数内部。
Add\_One(&GtMould); //只有1个结构体指针,大大减少了接口参数。
}
【74.3 例程练习和分析。】
现在编写一个“以结构体指针为函数接口参数”的练习程序。
/\*---C语言学习区域的开始。-----------------------------------------------\*/
//函数的声明
void Add\_One(struct StructMould \*ptMould); //只有1个结构体指针,大大减少了接口参数。
//结构体的“造模”
struct StructMould
{
unsigned char a;
unsigned char b;
unsigned char c;
unsigned char d;
unsigned char e;
};
struct StructMould GtMould; //生成一个结构体变量,内部包含了5个全局变量a,b,c,d,e。
//函数的定义
void Add\_One(struct StructMould \*ptMould) //只有1个结构体指针,大大减少了接口参数。
{
ptMould->a=ptMould->a+1; //实现“自加1”的功能。
ptMould->b=ptMould->b+1;
ptMould->c=ptMould->c+1;
ptMould->d=ptMould->d+1;
ptMould->e=ptMould->e+1;
}
void main() //主函数
{
//5个全局变量的结构体成员都初始化为0
GtMould.a=0;
GtMould.b=0;
GtMould.c=0;
GtMould.d=0;
GtMould.e=0;
//函数的调用,实现5个变量都“自加1”的功能。加“&”表示“传址”的方式进入函数内部。
Add\_One(&GtMould); //只有1个结构体指针,大大减少了接口参数。
View(GtMould.a); //在电脑端观察结构体成员GtMould.a的数值。
View(GtMould.b); //在电脑端观察结构体成员GtMould.b的数值。
View(GtMould.c); //在电脑端观察结构体成员GtMould.c的数值。
View(GtMould.d); //在电脑端观察结构体成员GtMould.d的数值。
View(GtMould.e); //在电脑端观察结构体成员GtMould.e的数值。
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:1
十六进制:1
二进制:1
第2个数
十进制:1
十六进制:1
二进制:1
第3个数
十进制:1
十六进制:1
二进制:1
第4个数
十进制:1
十六进制:1
二进制:1
第5个数
十进制:1
十六进制:1
二进制:1
分析:
结构体成员GtMould.a的数值是1。
结构体成员GtMould.b的数值是1。
结构体成员GtMould.c的数值是1。
结构体成员GtMould.d的数值是1。
结构体成员GtMould.e的数值是1。
【74.4 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
- 【TODO】第二十七节:整除求商
- 【TODO】第二十八节:整除求余
- 【TODO】第二十九节:“先余后商”和“先商后余”提取数据某位,哪家强?
- 【TODO】第三十节:逻辑运算符的“与”运算
- 【TODO】第三十一节:逻辑运算符的“或”运算
- 【TODO】第三十二节:逻辑运算符的“异或”运算
- 【TODO】第三十三节:逻辑运算符的“按位取反”和“非”运算
- 【TODO】第三十四节:移位运算的左移
- 【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
- 【TODO】第一百零五节: 矩阵按键按住不松手的连续均匀触发
- 【TODO】第一百零六节: 矩阵按键按住不松手的“先加速后匀速”触发
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- 【TODO】第一百二十节: 按键切换窗口切换局部来设置参数
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- 【TODO】第一百二十六节: “单线”的肢体接触通信
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- 【TODO】第一百二十八节: 接收“固定协议”的串口程序框架
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- 【TODO】第一百三十节: 接收带“动态密匙”与“异或”校验数据的串口程序框架
- 【TODO】第一百三十一节: 灵活切换各种不同大小“接收内存”的串口程序框架
- 【TODO】第一百三十二节:“转发、透传、多种协议并存”的双缓存串口程序框架
- 【TODO】第一百三十三节:常用的三种串口发送函数
- 【TODO】第一百三十四节:“应用层半双工”双机串口通讯的程序框架