C语言加强篇——（1）学习笔记 之 变量、指针、关键字

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C语言加强篇——（1）学习笔记 之 变量、指针、关键字
C语言加强篇——（2）学习笔记 之 结构体、结构体指针、函数指针

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• 系列文章目录
• 前言
• 一、变量和指针
• 二、常见关键字
• • 1.关键字：volatile
  • 2.关键字：const
  • 3.关键字：static、extern
• 小结

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前言

要深入学习单片机、RTOS等，就需要掌握ARM架构、栈、指针、链表等知识。

学习C语言干货推荐：菜鸟教程
本专栏文章使用两个口诀，来深入学习C语言，通俗易懂。

这两个口诀就是：

1. 变量变量，能变，就是能读能写，必定在内存里。
   

2. 指针指针，保存的是地址，32位处理器中地址都是32位的，无论是什么类型的指针变量，都是4字节。
   

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一、变量和指针

直接上示例，从实际现象中学习更容易理解。

int a_test;
char c_test;
int buf_test[100];

int *p;
char *p2;

以上5个变量存储在哪里呢？其所占的内存空间又是多大呢？我们来看一下编译后生成的 .map 文件，里边生成了变量存储的地址以及所占空间大小。

下边是map文件截图：

从图中可看出

• int型变量 a_test 存储在RAM中的起始地址为0x20000014，占内存空间 4 个字节。
  

• char型变量 c_test 存储在RAM中的起始地址为0x20000018，占内存空间 1 个字节。
  

• int * 型变量 p 存储在RAM中的起始地址为0x2000001c，占内存空间 4 个字节。
  

• char * 型变量 p2 存储在RAM中的起始地址为0x20000020，占内存空间 4 个字节。
  

对于整型指针、字符型指针是占 4 个字节，那么其他类型的指针呢 ？？
大家有兴趣的可以自己试一下，可以使用C语言运算符 sizeof() 来查看变量的大小。

C语言运算符
这是网上对指针的解释：

指针是一个特殊的变量，它里面存储的数值被解释成为内存里的一个地址。

既然存储的是地址，那么32位处理器中地址都是32位的。

于是有：
指针也是变量，是变量就存储在内存中，就是32位地址占4个字节。

（1个字节等于8位）

二、常见关键字 1.关键字：volatile

volatile ： 形容词；不稳定的; 易挥发的; 易变的

解析1：

先看下面一段简单的代码：

int main()
{
int i;  //语句1        volatile int  i;
i = 1;  //语句2
i = 2;  //语句3



}

在程序上语句2是可以省略的，这时编译程序时，编译器会自作主张的把语句2给省略掉。

如果我这句语句不希望被优化就可以在语句1前加volatile，告诉编译器不要惹我，我很容易变，我很容易生气，编译器就不把语句2优化掉了。

解析2：

先看变量存储及使用过程：

定义的变量存储在RAM中，在程序运行过程中使用到变量时，CPU将内存中的变量读到内存中，让后对变量进行 *** 作，完成后再写入内存中。

例如在这样的语句中：

int i;
for(i = 0; i < 100; i++)
{

}

不加关键字volatile时，将 i 读到CPU中进行 i++ 直到循环结束，这都是在CPU中完成的。

加关键字volatile时，将 i 读到CPU中进行 i+1 后再写入RAM中完成1次循环，这样 *** 作一直执行100次结束，可想而知完全没有这个必要，而且会增加程序执行时间，程序变得更慢了。

解析3：

当程序在执行过程中需要读取随时可能变化的值时就需要加关键字volatile，例如：

当希望读取GPIO中数据寄存器的值时，该值可能根据外部按键变化而变化，需要加关键字volatile，保证每次CPU读取的值都是GPIO寄存器中的值。

2.关键字：const

const : 名词；常量；常数

关键字 const 修饰常量不能被修改；例如：

/*
定义常量PI , 不能被修改
*/
const float PI = 3.14;

3.关键字：static、extern

static : 形容词；静止的；静态的；

简单的说：其规定了所定义的变量、函数等的作用域。

有 static 修饰的只能作用于本文件，不能被其他文件调用。

extern ： 形容词；外部的；外面的；

extern 修饰的函数或者变量可以在其他文件调用。

/*
文件 bsp_led.c 中定义数组
*/
const char * led_buf[] = {"LED1_ON", "LED1_OFF", "LED2_ON" ,"LED2_OFF"};

在其他文件中需要使用数组 led_buf 时需要使用 extern 声明该数组：

方法1：

/*
文件 main.c 中声明数组在其他文件中已经定义
*/
extern const char * led_buf[];

int main(void)
{
	printf("%s\n",led_buf[1]);
}

方法2：

/*
文件 bsp_led.h 中声明数组在其他文件中已经定义
*/
extern const char * led_buf[];

/*
文件 main.c 中包含其头文件
*/
#include “bsp_led.h”

int main(void)
{
	printf("%s\n",led_buf[1]);
}

两种方法声明都可以，其关键在于 extern 语句。

小结

本文主要讲述变量及指针的存储位置及所占字节大小，常见关键字说明，针对C语言的学习请持续关注本专栏。

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