手把手教你如何寫單片機(jī)的結(jié)構(gòu)體

摘要：聽說還有好多學(xué)單片機(jī)的小伙伴不會(huì)用結(jié)構(gòu)體？指針和結(jié)構(gòu)體是學(xué)單片機(jī)必須要掌握的，如果你C語(yǔ)言掌握的不牢，單片機(jī)根本學(xué)不到精髓，只能完成一些低級(jí)的項(xiàng)目。看得懂結(jié)構(gòu)體并且能夠靈活運(yùn)用結(jié)構(gòu)體才能說你入門了單片機(jī)。本篇將以最通俗的方式結(jié)合STM32單片來講講結(jié)構(gòu)體的運(yùn)用。解決你學(xué)完C語(yǔ)言、考過了計(jì)算機(jī)二級(jí)還是看不懂單片機(jī)結(jié)構(gòu)體的苦惱。寶藏文章，記得點(diǎn)贊轉(zhuǎn)發(fā)收藏。

大家知道指針和結(jié)構(gòu)體是單片機(jī)的難點(diǎn)，所以就去學(xué)習(xí)C語(yǔ)言，找視頻看書......

這里面每一個(gè)視頻的播放量都非常高。對(duì)于單純的學(xué)習(xí)C語(yǔ)言，這里講的很清楚?？赐昴悴唤谙旅嬖u(píng)論一句：哇！講的真的太清楚了吧！但是等你真正的學(xué)單片機(jī)的時(shí)候，你會(huì)發(fā)現(xiàn)我不是學(xué)過C語(yǔ)言嗎？計(jì)算機(jī)二級(jí)我也過了??！怎么這個(gè)指針和結(jié)構(gòu)體都不懂啊？難道我學(xué)了一個(gè)假的C語(yǔ)言？

其實(shí)這不是你的錯(cuò)，也不是單片機(jī)的錯(cuò)，而是在C語(yǔ)言和單片機(jī)之間需要一個(gè)過渡！這個(gè)需要過渡的點(diǎn)在很多單片機(jī)視頻教程中并沒有去講解。因?yàn)榻逃龣C(jī)構(gòu)默認(rèn)你是知道的，所以在講流水燈時(shí)他們并不會(huì)講解GPIO初始化這個(gè)結(jié)構(gòu)體，因?yàn)槟J(rèn)你是知道如何操作的。

申明一個(gè)GPIO_InitTypeDef的結(jié)構(gòu)體，然后在LED_Init(void)函數(shù)中定義一個(gè)GPIO_InitStructure的變量GPIO_InitStructure，那么這個(gè)變量就可以設(shè)置這個(gè)GPIO_InitTypeDef的結(jié)構(gòu)體中的成員。這里先做了解，請(qǐng)接著往下看。

1、為什么需要結(jié)構(gòu)體

這里先不說什么是結(jié)構(gòu)體，說說為什么需要結(jié)構(gòu)體？只有知道為什么需要，才能按照你的需要去學(xué)習(xí)，這樣效率才會(huì)高。你才知道在什么情況下我們需要寫一個(gè)結(jié)構(gòu)體，怎么樣去用結(jié)構(gòu)體。

這里我們以一個(gè)智能家居的項(xiàng)目為例。

先來看一個(gè)實(shí)際的問題

話說有一個(gè)項(xiàng)目上有4個(gè)傳感器：光照傳感器、煙霧傳感器、酒精傳感器、濕度傳感器。然后這四個(gè)各個(gè)傳感器還有設(shè)置報(bào)警的閾值范圍。

一般都是這樣寫

#include"sys.h" #include"delay.h" #include"usart.h" /*記錄傳感器的數(shù)值*/ floattemperature;//溫度 charhumidity;//濕度 charalcohol;//酒精濃度 intillumination;//光照強(qiáng)度 /*記錄傳感器高低閾值*/ floattemperature_threshold[2]; floathumidity_threshold[2]; floatalcohol_threshold[2]; floatillumination_threshold[2]; intmain(void) { uart_init(115200);//串口初始化 delay_init(); while(1) { } }

當(dāng)然你做一個(gè)項(xiàng)目肯定還定義了很多其他的變量，還需要記錄其它變量

然后過了幾天又增加了個(gè)一氧化碳傳感器

然后過了幾天，每個(gè)傳感器還需要加個(gè)是否正常工作的標(biāo)志位

因?yàn)轫?xiàng)目的需要，然后又增加了4個(gè)相同的傳感器：溫濕度、光照強(qiáng)度、煙霧濃度、酒精濃度。

然后又增加了4個(gè)相同的傳感器：溫濕度、光照強(qiáng)度、煙霧濃度、酒精濃度。

截圖截不開了....

滿屏的變量......

滿屏的變量......

滿屏的變量......

在項(xiàng)目剛開始做的時(shí)候如果不能未雨綢繆，接著干下去整個(gè)程序代碼別說維護(hù)了，就是接著寫都讓人頭疼！

滿屏的變量...

滿屏的變量...

2、結(jié)構(gòu)體閃亮登場(chǎng)

然后搞C語(yǔ)言那幫家伙就造了個(gè)功能struct

1、結(jié)構(gòu)體就是可以把變量包含到里面的東西

struct就代表要定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體，sensors是這個(gè)結(jié)構(gòu)體的名字，然后是一個(gè)大括號(hào) { }

大括號(hào)里面就隨意定義變量啦~

怎么使用里面的變量呢?

注意結(jié)構(gòu)體是一個(gè)數(shù)據(jù)類型就像是int和char一樣的這種類型

既然是一種數(shù)據(jù)類型，那么就可以用這個(gè)數(shù)據(jù)類型定義變量

定義一個(gè)該結(jié)構(gòu)體的變量

為啥要那樣子定義啊？

答：你去問造C語(yǔ)言的那幫家伙去！問問他們?yōu)樯兑O(shè)計(jì)成這樣子！

然后操作結(jié)構(gòu)體變量里面的成員變量。當(dāng)我們定義好結(jié)構(gòu)體變量后，在初始化變量里面的成員變量時(shí)就會(huì)自動(dòng)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)體里面的成員變量，如果這個(gè)代碼是你一個(gè)一個(gè)敲出來的話，你就會(huì)感嘆結(jié)構(gòu)體在單片機(jī)中是那么的奇妙！

有人會(huì)問為啥是結(jié)構(gòu)體變量中間加個(gè)點(diǎn)？

答：你去問造C語(yǔ)言的那幫家伙去！問問他們?yōu)樯兑O(shè)計(jì)成這樣子。

2、其實(shí)定義結(jié)構(gòu)體變量可以下面這樣子

也可以定義多個(gè)

發(fā)現(xiàn)了沒，每個(gè)結(jié)構(gòu)體變量都是單獨(dú)擁有結(jié)構(gòu)體里面的全部成員變量。

就像是最開始說的，如果再增加一套傳感器：溫濕度、光照強(qiáng)度、煙霧濃度、酒精濃度。

使用結(jié)構(gòu)體的話只需要再定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體變量即可。

但是很多時(shí)候我們?cè)趩纹瑱C(jī)中見到的結(jié)構(gòu)體并不是上面那樣定義的，而是在前面加了一個(gè)typedef 關(guān)鍵字。

這樣的例子在庫(kù)函數(shù)的頭文件中我們經(jīng)常會(huì)看到如下結(jié)構(gòu)體

3、typedef關(guān)鍵字

先看一下百度百科對(duì)typedef的定義

總結(jié)一句就是：typedef可以把一個(gè)數(shù)據(jù)類型取一個(gè)別的名字

typedef {數(shù)據(jù)類型} {別的名字}

#include"sys.h" #include"delay.h" #include"usart.h" typedefintzhjiguoxin;//zhjiguoxin就是int zhjiguoxinvalue=0; intmain(void) { uart_init(115200);//串口初始化 delay_init(); printf("value=%d ",value); while(1) { } }

雖然typedef可以給變量取別名，但是沒有誰(shuí)會(huì)像上面那樣取名字，我這里只是舉一個(gè)例子。

4、結(jié)構(gòu)體的精髓

注意下:

1、下面的代表了這個(gè)結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)類型

2、給這個(gè)數(shù)據(jù)類型起一個(gè)別名

注意是三部分, typedef {數(shù)據(jù)類型} {別的名字}。所以sensor就代表了這個(gè)結(jié)構(gòu)體了。

建議初學(xué)者把下面這張圖保存到你的電腦，這樣你就永遠(yuǎn)也不會(huì)忘記typedef在結(jié)構(gòu)體中的用法了，也能很快的記住結(jié)構(gòu)體這個(gè)東東。

3、以后定義結(jié)構(gòu)體變量的時(shí)候就不需要像最開始那樣struct sensors sen;這樣的定義結(jié)構(gòu)體變量了，只需要sensor sen；即可。

4、結(jié)構(gòu)體名字可以省略

注意結(jié)構(gòu)體定義可以不寫結(jié)構(gòu)體名，對(duì)C語(yǔ)言來說，那個(gè)sensors不叫結(jié)構(gòu)體名，而是叫標(biāo)簽(tag)。C語(yǔ)言結(jié)構(gòu)體名是struct關(guān)鍵字 + tag。所以為了簡(jiǎn)便我們看到的單片機(jī)中的結(jié)構(gòu)體都是寫成如下的形式。

5、結(jié)構(gòu)體的變量可以放任何變量

1、結(jié)構(gòu)體變量可以放任何變量(int型指針)

#include"sys.h" #include"delay.h" #include"usart.h" typedefstruct { floattemperature;//溫度 charhumidity;//濕度 charalcohol;//酒精濃度 intillumination;//光照強(qiáng)度 charCO;//一氧化碳濃度 int*p;//int型的指針變量 }sensor; sensorsen; intvalue=0; intmain(void) { uart_init(115200);//串口初始化 delay_init(); sen.p=&value;//把value的地址賦值 //打印p代表的地址里面的值(其實(shí)就是打印value的值) printf("value=%d ",*(sen.p)); while(1) { } }

既然是指針變量，所以給指針變量賦值時(shí)當(dāng)然是賦值的是一個(gè)地址。

2、結(jié)構(gòu)體變量可以放任何變量(函數(shù)指針)

#include"sys.h" #include"delay.h" #include"usart.h" typedefstruct { floattemperature;//溫度 charhumidity;//濕度 charalcohol;//酒精濃度 intillumination;//光照強(qiáng)度 charCO;//一氧化碳濃度 int*p;//int型的指針變量 void(*fun)(); }sensor; sensorsen; voidfunction() { printf("zhiguoxin "); } intvalue=0; intmain(void) { uart_init(115200);//串口初始化 delay_init(); sen.fun=function; sen.fun(); while(1) { } }

既然是函數(shù)指針變量，所以給函數(shù)指針變量賦值時(shí)當(dāng)然是賦值的也是地址，并且還要是一個(gè)函數(shù)的地址，而一個(gè)函數(shù)的函數(shù)名就是該函數(shù)的地址。所以才會(huì)有下面的把函數(shù)function();的地址function賦值給函數(shù)指針fun。這樣大家是不是很清楚了。如果不清楚建議看個(gè)3遍以上！

3、結(jié)構(gòu)體變量可以放任何變量(結(jié)構(gòu)體變量)

這就是結(jié)構(gòu)體嵌套，在一個(gè)結(jié)構(gòu)體內(nèi)包含了另一個(gè)結(jié)構(gòu)體作為其成員。當(dāng)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)體嵌套時(shí)，必須以級(jí)聯(lián)方式訪問結(jié)構(gòu)體成員，即通過成員選擇運(yùn)算符逐級(jí)找到最底層的成員時(shí)再引用。

#include"sys.h" #include"delay.h" #include"usart.h" typedefstruct { inti; }zhiguoxin; typedefstruct { floattemperature;//溫度 charhumidity;//濕度 charalcohol;//酒精濃度 intillumination;//光照強(qiáng)度 charCO;//一氧化碳濃度 int*p;//int型的指針變量 void(*fun)(); zhiguoxinguougo; }sensor; sensorsen; intmain(void) { uart_init(115200);//串口初始化 delay_init(); sen.guougo.i=100; printf("i=%d ",sen.guougo.i); while(1) { } }

4、結(jié)構(gòu)體變量可以放任何變量(結(jié)構(gòu)體指針)

結(jié)構(gòu)體是一個(gè)數(shù)據(jù)類型。數(shù)據(jù)類型當(dāng)然也可以定義對(duì)應(yīng)的指針變量啦。

就像是int 類型可以定義 int *p; 一樣

所以當(dāng)大家如果發(fā)現(xiàn)你的代碼中結(jié)構(gòu)體是通過—>訪問的話，那么這個(gè)結(jié)構(gòu)體變量一定是指針類型的變量。同理如果代碼中結(jié)構(gòu)體是通過.訪問的話，那么這個(gè)結(jié)構(gòu)體變量就不是指針變量，而是一般的變量。

總結(jié)：到這里結(jié)構(gòu)體在單片機(jī)中的應(yīng)用你已經(jīng)掌握的差不多了，大家可能感覺本期講的內(nèi)容太簡(jiǎn)單了，不過只有你把這個(gè)簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)性知識(shí)打牢，你就會(huì)進(jìn)步的更快。否則你總感覺你的代碼差點(diǎn)意思。

編輯：jq