C 语言Day 01 学习总结

Day 01 学习总结

嵌入式学习的四个阶段

  1. C语言

    • 学习重点：
      • C语言写代码的流程：
        1. 需求分析 - 确定程序目标。
        2. 理清思路 - 明确实现步骤。
        3. 代码编写 - 学习和使用 C 语言语法。
        4. 调试 - 解决错误，验证功能。
        5. 代码提交 - 学习版本控制工具（Git、SVN），代码托管平台（GitHub、Gitee）。
      • C语言语法：
        • 数据类型：short、int、long、float、double、char。
        • 变量、输入输出、流程控制语句（条件判断、循环）。
        • 函数、数组、指针、结构体、宏定义等高级特性。
        • 文件操作、链表等数据结构。
      • 小项目：
        • 图书管理系统、贪吃蛇、日历程序。

  2. 单片机

    • 学习重点：
      • 基础硬件控制：GPIO、串口、定时器、中断。
      • 通信协议：I2C、SPI、ADC、DMA、蓝牙、WiFi。
      • 上云（物联网平台接入）。
    • 学习方法：
      • 熟读芯片手册（如 STM32）。
      • 模块化学习传感器和功能的实现。
      • 产品开发流程：需求分析、选型、编程、调试、代码管理。
    • 小项目：
      • 智能家居、智能锁、无人机。

  3. Linux

    • 学习重点：
      • 系统编程：文件操作、I/O、多线程、进程间通信。
      • 网络编程：Socket。
      • 驱动开发：内核裁剪与移植、根文件系统制作、外设驱动开发。
      • C++、QT（用户界面开发）。

学习方法与心态

学习方法：
  1. 模仿：
    • 理解代码的用途和写法。
  2. 自己动手写：
    • 按照学习的思路自己尝试实现。
  3. 总结：
    • 每天复盘，通过练习巩固知识。
  4. 项目实践：
    • 综合应用知识，参与项目开发。
学习心态：
  1. 认可嵌入式行业：
    • 清楚自己的目标，保持兴趣。
  2. 保持节奏：
    • 不与他人攀比，掌握每日知识点即可。
  3. 主动拓展：
    • 学习数据结构与算法等编程基础知识。

C语言学习

工具与基本框架：
  1. 使用 devcpp 或 VS 工具创建 .c 源文件。
  2. 基本 main 函数框架：
    #include<stdio.h>
int main(void)
{
    printf("hello world\n");
    return 0;
}
C语言语法要点：

  1. 数据类型：

    • 整型：
      • short (2字节)，int (4字节)，long (4/8字节)，long long (8字节)。
      • 有符号/无符号：signed/unsigned。
      • 范围：
        • unsigned short: 0~65535
        • signed short: -32768~32767
    • 浮点型：
      • float (4字节, 6~10位有效)，double (8字节, 10+位有效)。
    • 字符型：
      • char (1字节)，存储 ASCII 值。
      • unsigned char 范围：0~255；signed char 范围：-128~127。
    • 格式控制符：
      • short -> %h
      • int -> %d
      • long -> %ld
      • float -> %f
      • double -> %lf
      • char -> %c

  2. 变量：

    • 定义格式：数据类型 变量名;。
    • 全局变量未初始化默认为 0，局部变量未初始化为垃圾值。
    • 赋值方式：
      1. = 赋值符号。
      2. scanf 函数输入：
        int a;
scanf("%d", &a);

学习作业

  1. 总结 数据类型、格式控制符 和 内存空间。
  2. 定义两个变量，输入数据，输出其和、差、积、商。
  3. 输出 2024年4月的日历。
  4. 设计一个程序，模拟购物卡买东西的流程。

C语言练习示例

作业 1：总结
  • 数据类型：short、int、long、float、double、char。
  • 格式控制符：%d、%f、%c 等。
作业 2：两数运算
#include<stdio.h>
int main(void)
{
    int a, b;
    printf("请输入两个整数：");
    scanf("%d %d", &a, &b);
    printf("和：%d\n", a + b);
    printf("差：%d\n", a - b);
    printf("积：%d\n", a * b);
    if (b != 0)
        printf("商：%d\n", a / b);
    else
        printf("除数不能为零！\n");
    return 0;
}
作业 3：日历程序
#include<stdio.h>
int main(void)
{
    printf("2024年4月的日历：\n");
    printf("日 一 二 三 四 五 六\n");
    printf("    1  2  3  4  5  6\n");
    printf(" 7  8  9 10 11 12 13\n");
    printf("14 15 16 17 18 19 20\n");
    printf("21 22 23 24 25 26 27\n");
    printf("28 29 30\n");
    return 0;
}
作业 4：购物卡模拟
#include<stdio.h>
int main(void)
{
    float card_balance = 1000.0; // 初始余额
    float price;
    printf("购物卡余额：%.2f\n", card_balance);
    printf("请输入商品价格：");
    scanf("%f", &price);
    if (price <= card_balance)
    {
        card_balance -= price;
        printf("购买成功！剩余余额：%.2f\n", card_balance);
    }
    else
    {
        printf("余额不足，无法购买！\n");
    }
    return 0;
}

补充

long 类型的大小（4 字节或 8 字节）取决于编译器、目标平台和数据模型的实现。以下是不同情况下 long 的大小：

1. 数据模型的影响

数据模型决定了基本数据类型的大小，包括 int、long 和 pointer。常见的数据模型如下：

数据模型intlongpointer
ILP32444
LP64488
LLP64448
  • ILP32（32 位架构常见）：int、long 和指针都是 4 字节。
  • LP64（Unix 系统 64 位架构常见）：long 和指针是 8 字节，int 是 4 字节。
  • LLP64（Windows 64 位架构常见）：int 和 long 是 4 字节，指针是 8 字节。
2. 影响因素
（1）目标平台的位宽
  • 32 位平台：
    • 通常使用 ILP32 数据模型，long 为 4 字节。
  • 64 位平台：
    • Unix/Linux（如 GCC 编译器）通常使用 LP64 模型，long 为 8 字节。
    • Windows（如 MSVC 编译器）通常使用 LLP64 模型，long 为 4 字节。
（2）编译器的实现
  • 不同的编译器可能会有不同的实现：
    • GCC 和 Clang 在 64 位模式下遵循 LP64 模型，long 为 8 字节。
    • MSVC（微软编译器）在 64 位模式下遵循 LLP64 模型，long 为 4 字节。
（3）操作系统
  • Unix 系统（Linux/macOS）大多采用 LP64 数据模型，64 位下 long 为 8 字节。
  • Windows 系统通常采用 LLP64 数据模型，即使是 64 位，long 仍为 4 字节。
如何检查 long 的大小？

您可以通过以下代码检查 long 的大小：

#include <stdio.h>

int main() {
    printf("Size of long: %zu bytes\n", sizeof(long));
    return 0;
}
总结
  • long 是 4 字节：
    • 32 位平台（常见的数据模型为 ILP32）。
    • 64 位 Windows 系统（数据模型为 LLP64）。
  • long 是 8 字节：
    • 64 位 Unix/Linux 系统（数据模型为 LP64）。

理解 long 的大小差异对于跨平台开发至关重要，尤其在需要精确控制数据大小的场景中（如网络协议、文件格式）。

在 C 语言中，%zu 是 printf 格式说明符，用于输出 size_t 类型 的值。

详细解释

  1. size_t 类型：

    • size_t 是一种无符号整数类型，用于表示对象的大小（通常与平台相关）。
    • 它的大小通常等于目标平台指针的大小：
      • 32 位系统：size_t 通常是 4 字节（unsigned int）。
      • 64 位系统：size_t 通常是 8 字节（unsigned long）。

  2. %zu 的作用：

    • z 是一个长度修饰符，用于表示与 size_t 对应的类型。
    • u 表示无符号整数（unsigned int）。
    • 因此，%zu 专门用来格式化输出 size_t 类型的变量，确保在不同平台上格式正确。
为什么需要 %zu？
  • 不同的平台上，size_t 的实际类型可能不同，例如：
    • 在 32 位系统上，size_t 可能是 unsigned int。
    • 在 64 位系统上，size_t 可能是 unsigned long。
  • 如果直接使用 %u 或 %lu，可能会导致格式不匹配，%zu 保证了跨平台的兼容性。
示例代码
#include <stdio.h>

int main() {
    size_t size = sizeof(int);
    printf("Size of int: %zu bytes\n", size);
    return 0;
}
运行结果：
  • 32 位系统：Size of int: 4 bytes
  • 64 位系统：Size of int: 4 bytes
与其他格式符对比
  • %d：输出有符号整数（int）。
  • %u：输出无符号整数（unsigned int）。
  • %lu：输出 unsigned long 类型。
  • %zu：输出 size_t 类型，专为对象大小设计。
总结
  • 使用 %zu 是一种规范化的方式，用来输出 size_t 类型，确保代码的可移植性和正确性。
  • 推荐在涉及 sizeof 或内存相关操作时，使用 %zu 进行输出。

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