【05】STM32·HAL库开发-C语言基础知识 | stdint.h介绍 | 位操作 | 宏定义的使用 | 条件编译 | extern声明 | typdef使用

1.stdint.h简介（了解）

stdint.h 是从 C99 中引进的一个标准 C 库的文件，可以在MDK5的安装路径：D:\MDK5.34\ARM\ARMCC\include中找到。
stdint.h 定义了很多类型别名，将有符号的char类型定义别名为int8_t等，使用此套别名有易于移植。
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在MDK中需要配置才能支持使用S99标准，默认是勾选的。

2.位操作（掌握）

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只要相与的两位，有一位是0结果则是0；只要相或的两位，有一位是1结果则是1；只要相异或的两位不同，一位是0一位是1结果则为1；按位取反，0变成1，1变成0；如果左移，右边补0；如果右移，需要分有无符号位，无符号左边直接补0，有符号的话最左边的是符号位，0为正数，1为负数，正数左侧空出的补0，负数左侧空出的补1。
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2.1给寄存器某个位赋值

举个例子：uint32_t temp = 0;
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如果将位6赋值1，一种方法就是，先将位6与0相与（&）清0，其余位为1，再用或的方式，将位6置一；方法2是将位6与1左移6位取反的值相与进行清0，然后再与1左移六位进行或运算。按位异或可用于某个位的翻转，将位6与1异或，位6本身为1将变成0，本身为0则变成1。
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3.宏定义（掌握）

宏定义可以：提高效率、可读性、易改性，核心是替换。

#define   标识符   字符串

标识符：宏定义的名字，变量一般为小写，为了区分宏定义和变量，标识符中的英文字母建议大写，标识符是一个临时的符号，不占用内存，宏定义属于在预处理过程中需要处理的代码，。
字符串：常数、表达式、格式串等

【举例】：

#define     PI           3.14159
#define     HSE_VALUE    8000000U

3.1带参数的宏定义

下面的do-while语句中用了一个三目运算符，x?A:B，如果x成立，即非0，则返回A，否则返回B。

#define LED1(x)   do{  x ? \
                      HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_PORT, LED1_GPIO_PIN, GPIO_PIN_SET) : \
                      HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_PORT, LED1_GPIO_PIN, GPIO_PIN_RESET); \
                  }while(0)

建议大家使用 do{ … }while(0) 来构造宏定义，这样不会受到大括号、分号、运算符优先级等的影响，总是会按你期望的方式调用运行!

4.条件编译（掌握）

条件编译也属于程序预处理阶段处理的代码，让编译器只对满足条件的代码进行编译，不满足条件的不参与编译！

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【举例1】：头文件编译，可以避免头文件被重复引用。

#ifndef 	_LED_H
#define 	_LED_H
#include "./SYSTEM/sys/sys.h"
code
#endif

【举例2】：代码条件编译

#if   SYS_SUPPORT_OS
       code
#endif

5.extern声明（掌握）

放在函数/变量前，表示此函数/变量在其他文件定义，以便本文件引用。
用法举例：

extern uint16_t g_usart_rx_sta;
extern void delay_us(uint32_t nus);

6.类型别名(typedef)（掌握）

为现有数据类型创建一个新的名字，或称为类型别名，用来简化变量的定义。
【格式】：

typedef   现有类型   新名字

【举例】：

typedef   unsigned  char 			uint8_t;
typedef   unsigned  short  int 		uint16_t;
typedef   unsigned  int 			uint32_t;

以后定义unsigned char数据类型，就可直接用uint8_t来定义数据类型。
【类型别名应用】：

Struct GPIO_TypeDef
{
     __IO uint32_t   CRL;
     __IO uint32_t   CRH;
     …
};//定义结构体类型
Struct    GPIO_TypeDef    gpiox//定义结构体变量

没有使用typedef定义结构体变量的格式：Struct+结构体名+变量名。使用typedef struct定义结构体类型，定义结构体变量时不用再写struct。

typedef struct
{
     __IO uint32_t   CRL;
     __IO uint32_t   CRH;
     …
} GPIO_TypeDef;
GPIO_TypeDef    gpiox

7.结构体（掌握）

由若干基本数据类型集合组成的一种自定义数据类型，也叫聚合类型。
【格式】：

struct   结构体名
{
          成员列表;
} 变量名列表(可选)；

【应用举例1】：

struct student
{
    char  	*name;		/* 姓名 */
    int     num;  		/* 学号 */
    int     age; 		/* 年龄 */
    char	group;  	/* 所在学习小组 */
    float  	score;  	/* 成绩 */
}stu1, stu2;
void main()
{
struct student stu3,stu4;
stu3.name = "张三";
stu3.num = 1; 
stu3.age = 18; 
stu3.group = 'A';
stu3.score = 80.9;
}

【应用举例2】：ST源码，使用类型别名（摘自：stm32f1xx_hal_gpio.h）

typedef struct
{
  uint32_t 	Pin ;		/* 引脚号 */
  uint32_t 	Mode ;		/* 工作模式 */
  uint32_t 	Pull ;      /* 上下拉 */
  uint32_t 	Speed ;		/* IO速度 */
} GPIO_InitTypeDef;

8.指针（掌握）

指针就是内存的地址，指针变量是保存了指针的变量。
【格式】：

类型名  * 指针变量名

【应用举例】：

char * p_str = “This is a test!”; 
*p_str：取p_str 变量的值，也就是‘T’
&p_str：取p_str变量本身的地址，而不是‘T’的地址，指针变量的地址是处理器最大位数，比如说32位，和数据类型无关。

【应用举例】：
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uint8_t  buf[5] = {1, 3, 5, 7, 9}; 
uint8_t  * p_buf = buf;//取数组名首地址0x0002
*p_buf取指针变量地址上的值，也就是1
p_buf[0]将指针变量当数组用下标是0值为1
p_buf[1]值为3
p_buf++;指向的地址0x0002地址加1，变成0x0003，不能buf[++]
*p_buf取指针变量地址上的值，也就是3
p_buf[0]值为3，指针指向的地址第一个元素

指针使用的2大最常见问题：1，未分配（申请）内存就用；2，越界使用。下面的左图定义指针变量并没有赋初始值，初始值为随机数，指向了一个随机的地址，可能指向一个真实的内存，也可能指向一个不真实存在的内存，指向真实地址可能编译过程中不会报错，运行也不会有问题，也可能指向关键参数地址，重新赋值操作会造成程序运行结果不正常，指向不真实的地址，会报内存错误。右图为越界使用，越界也可能不会报错，可能导致内存冲突。
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