乾貨|手把手教你寫單片機的結構體

摘要：據說還有好多學單片機的小夥伴不會用結構體？指針和結構體是學單片機必需要掌握的，若是你C語言掌握的不牢，單片機根本學不到精髓，只能完成一些低級的項目。看得懂結構體而且可以靈活運用結構體才能說你入門了單片機。本篇將以最通俗的方式結合STM32單片來說講結構體的運用。解決你學完C語言、考過了計算機二級仍是看不懂單片機結構體的苦惱。寶藏文章，記得點贊轉發收藏。

你們知道指針和結構體是單片機的難點，因此就去學習C語言，找視頻看書......

這裏面每個視頻的播放量都很是高。對於單純的學習C語言，這裏講的很清楚。看完你不由在下面評論一句：哇！講的真的太清楚了吧！可是等你真正的學單片機的時候，你會發現我不是學過C語言嗎？計算機二級我也過了啊！怎麼這個指針和結構體都不懂啊？難道我學了一個假的C語言？

其實這不是你的錯，也不是單片機的錯，而是在C語言和單片機之間須要一個過渡！這個須要過渡的點在不少單片機視頻教程中並無去講解。由於教育機構默認你是知道的，因此在講流水燈時他們並不會講解GPIO初始化這個結構體，由於默認你是知道如何操做的。

申明一個GPIO_InitTypeDef的結構體，而後在LED_Init(void)函數中定義一個GPIO_InitStructure的變量GPIO_InitStructure，那麼這個變量就能夠設置這個GPIO_InitTypeDef的結構體中的成員。這裏先作了解，請接着往下看。

一、爲何須要結構體

這裏先不說什麼是結構體，說說爲何須要結構體？只有知道爲何須要，才能按照你的須要去學習，這樣效率纔會高。你才知道在什麼狀況下咱們須要寫一個結構體，怎麼樣去用結構體。

這裏咱們以一個智能家居的項目爲例。

先來看一個實際的問題

話說有一個項目上有4個傳感器：光照傳感器、煙霧傳感器、酒精傳感器、溼度傳感器。而後這四個各個傳感器還有設置報警的閾值範圍。

通常都是這樣寫

#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"

/*記錄傳感器的數值*/
float temperature;	//溫度
char  humidity;		//溼度
char  alcohol;		//酒精濃度
int   illumination;	//光照強度

/*記錄傳感器高低閾值*/
float temperature_threshold[2];
float humidity_threshold[2];
float alcohol_threshold[2];
float illumination_threshold[2];

int main(void) {	
	uart_init(115200);//串口初始化
	delay_init();
    while(1)
	{	
	}	
}
複製代碼

固然你作一個項目確定還定義了不少其餘的變量，還須要記錄其它變量

而後過了幾天又增長了個一氧化碳傳感器

而後過了幾天，每一個傳感器還須要加個是否正常工做的標誌位

由於項目的須要，而後又增長了4個相同的傳感器：溫溼度、光照強度、煙霧濃度、酒精濃度。

而後又增長了4個相同的傳感器 溫溼度、光照強度、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......

在項目剛開始作的時候若是不能未雨綢繆，接着幹下去整個程序代碼別說維護了，就是接着寫都讓人頭疼!

滿屏的變量...

滿屏的變量...

二、結構體閃亮登場

而後搞C語言那幫傢伙就造了個功能struct

一、結構體就是能夠把變量包含到裏面的東西

struct就表明要定義一個結構體 sensors是這個結構體的名字 而後是一個大括號 { }

大括號裏面就隨意定義變量啦~

怎麼使用裏面的變量呢?

注意結構體是一個數據類型 就像是int和char同樣的這種類型

既然是一種數據類型

那麼就能夠用這個數據類型定義變量

定義一個該結構體的變量

爲啥要那樣子定義啊？

答：你去問造C語言的那幫傢伙去！問問他們爲啥要設計成這樣子！

而後操做結構體變量裏面的成員變量。當咱們定義好結構體變量後，在初始化變量裏面的成員變量時就會自動出現結構體裏面的成員變量，若是這個代碼是你一個一個敲出來的話，你就會感嘆結構體在單片機中是那麼的奇妙！

有人會問爲啥是結構體變量中間加個點？

答：你去問造C語言的那幫傢伙去！問問他們爲啥要設計成這樣子。

二、其實定義結構體變量能夠下面這樣子

也能夠定義多個

發現了沒，每一個結構體變量都是單獨擁有結構體裏面的所有成員變量。

就像是最開始說的，若是再增長一套傳感器：溫溼度、光照強度、煙霧濃度、酒精濃度。

使用結構體的話只須要再定義一個結構體變量便可。

可是不少時候咱們在單片機中見到的結構體並非上面那樣定義的，而是在前面加了一個typedef關鍵字。

這樣的例子在庫函數的頭文件中咱們常常會看到以下結構體

三、typedef關鍵字

先看一下百度百科對typedef的定義

總結一句就是：typedef能夠把一個數據類型取一個別的名字

typedef {數據類型} {別的名字}

#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"

typedef int zhjiguoxin;//zhjiguoxin就是int

zhjiguoxin value = 0;

int main(void) {	
	uart_init(115200);//串口初始化
	delay_init();	

	printf("value=%d\r\n",value);
	
    while(1)
	{	
	}	
}
複製代碼

雖然typedef能夠給變量取別名，可是沒有誰回像上面那樣取名字，我這裏知識舉一個例子。

四、結構體的精髓

注意下:

一、下面的表明了這個結構體數據類型

二、給這個數據類型起一個別名

注意是三部分, typedef {數據類型} {別的名字}。因此sensor就表明了這個結構體了。

建議初學者把下面這張圖保存到你的電腦，這樣你就永遠也不會忘記typedef在結構體中的用法了，也能很快的記住結構體這個東東。

三、之後定義結構體變量的時候就不須要像最開始那樣struct sensors sen;這樣的定義結構體變量了，只須要sensors sen；便可

四、結構體名字能夠省略

注意結構體定義能夠不寫結構體名，對C語言來講，那個sensors不叫結構體名，而是叫標籤(tag)。C語言結構體名是struct關鍵字 + tag。因此爲了簡便咱們看到的單片機中的結構體都是寫成以下的形式。

五、結構體的變量能夠聽任何變量

一、結構體變量能夠聽任何變量(int型指針)

#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
typedef struct {
	float temperature; //溫度
	char  humidity;	   //溼度
	char  alcohol;	   //酒精濃度
	int   illumination;//光照強度
	char  CO;	 //一氧化碳濃度
	int   *p;  //int型的指針變量
} sensor;
sensor sen;
int value =0;
int main(void) {
	uart_init(115200);//串口初始化
	delay_init();	
	sen.p=&value;//把value的地址賦值 
	//打印p表明的地址裏面的值(其實就是打印value的值)
	printf("value=%d\r\n",*(sen.p));	
    while(1)
	{	
	}	
}
複製代碼

既然是指針變量，因此給指針變量賦值時固然是賦值的是一個地址。

二、結構體變量能夠聽任何變量(函數指針)

#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
typedef struct {
	float temperature; //溫度
	char  humidity;	   //溼度
	char  alcohol;	   //酒精濃度
	int   illumination;//光照強度
	char  CO;  //一氧化碳濃度
	int   *p;  //int型的指針變量
	void (*fun)();
} sensor;
sensor sen;
void function() {
	printf("zhiguoxin\r\n");
}
int value =0;
int main(void) {	
	uart_init(115200);//串口初始化
	delay_init();	
	sen.fun=function;	
	sen.fun();	
    while(1)
	{	
	}	
}
複製代碼

既然是函數指針變量，因此給函數指針變量賦值時固然是賦值的是的也是地址，而且還要是一個函數的地址，而一個函數的函數名就是該函數的地址。因此纔會有下面的把函數function();的地址function賦值給函數指針fun。這樣你們是否是很清楚了。若是不清楚建議看個3遍以上！

三、結構體變量能夠聽任何變量(結構體變量)

這就是結構體嵌套，在一個結構體內包含了另外一個結構體做爲其成員。當出現結構體嵌套時，必須以級聯方式訪問結構體成員，即經過成員選擇運算符逐級找到最底層的成員時再引用。

#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"

typedef struct {
  int i;
}zhiguoxin;

typedef struct {
	float temperature; //溫度
	char  humidity;	   //溼度
	char  alcohol;	   //酒精濃度
	int   illumination;//光照強度
	char  CO;  //一氧化碳濃度
	int   *p;  //int型的指針變量
	void (*fun)();	
	zhiguoxin guougo;	
}sensor;

sensor sen;

int main(void) {	
	uart_init(115200);//串口初始化
	delay_init();
	
	sen.guougo.i=100;
	printf("i=%d\r\n",sen.guougo.i);
		
    while(1)
	{	
	}	
}
複製代碼

四、結構體變量能夠聽任何變量(結構體指針)

結構體是一個數據類型。數據類型固然也能夠定義對應的指針變量啦。

就像是int 類型能夠定義 int *p; 同樣

因此當你們若是發現你的代碼中結構體是經過—>訪問的話，那麼這個結構體變量必定是指針類型的變量。同理若是代碼中結構體是經過.訪問的話，那麼這個結構體變量就不是指針變量，而是通常的變量。

總結：到這裏結構體在單片機中的應用你已經掌握的差很少了，你們可能感受本期講的內容太簡單了，不過只有你把這個簡單的基礎性知識打牢，你就會進步的更快。不然你總感受你的代碼差點意思。