常量和符号常量
在程序运行过程中,其值不能被改变的量称之为常量。常量分为不同的类型,有整型常量如 1、2、3、100;浮点型常量 3.14、0.56、-4.8;字符型常量„a‟、„b‟、„0‟;字符串常量“a”、“abc”、“1234”、“1234abcd”等。
细心的同学会发现,整型和浮点型常量我们直接写的数字,而字符型常量用单引号来表示一个字符,用双引号来表示一个字符串,尤其大家要注意„a‟和“a”是不一样的,这个等会我们要详细介绍。
常量一般有两种表现形式:
直接常量:直接以值的形式表示的常量称之为直接常量。上述举例这些都是直接常量,直接写出来了。
符号常量:用标识符命名的常量称之为符号常量,就是为上面的直接常量再取一个名字。使用符号常量一是方便理解,提高程序可读性,更重要的是方便程序的后续维护,习惯上符号常量我们都用大写字母和下划线来命名。
比如,我们可以把 3.14 取名为 PI(即π)。再比如,我们上节课的串口程序,我们用的波特率是 9600,如果用符号常量来进行提前声明的话,那我们要修改成其它速率的话,就不用在程序中找 9600 修改了,直接修改声明处就可以了,两种方法举例说明。用 const 声明。比如我们在程序开始位置定义一个符号常量 BAUD。
定义形式是:
const 类型 符号常量名字=常量值;
如
const unsigned int BAUD = 9600; /*注意结尾有个分号*/
我们就可以在程序中直接把 9600 改成 BAUD,这样我们如果要改波特率的话,直接在程序开头位置改一下这个值就可以了。用预处理命令#define 来完成,预处理命令我们先来认识#define。
定义形式是:
#define 符号常量名 常量值
如
#define BAUD 9600 /*注意结尾没有分号*/
这样定义以后,只要在程序中出现 BAUD 的话,意思就是完全替代了后边的 9600 这个数字。
不知大家是否记得,我们之前定义数码管真值表的时候,用了一个 code 关键字。
unsigned char code LedChar[] = { //数码管显示字符转换表 0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8, 0x80, 0x90, 0x88, 0x83, 0xC6, 0xA1, 0x86, 0x8E };
我们当时说加了 code 之后,这个真值表的数据只能被使用,不能被改变,如果我们直接写 LedChar[0] = 1;这样就错了。实际上 code 这个关键字是 51 单片机特有的,如果是其它类型的单片机我们只需要写成 const unsigned char LedChar[]={}就可以了,自动保存到 FLASH里,而 51 单片机只用 const 而不加 code 的话,这个数组会保存到 RAM 中,而不会保存到FLAHS 中,鉴于此,在 51 这个体系下,const 反倒变得不那么重要了,它的作用被 code 取代了,这里大家知道这么回事即可。
我们来对各种类型的常量做进一步说明。
整型常量和浮点型常量就没多少可说的了,之前我们应用的都很熟练了,整型直接写数字就是十进制如 128,前边 0x 开头的表示是十六进制 0x80,浮点型直接写带小数点的数据就可以了。
字符型常量是由一对单引号括起来的单个字符。它分为两种形式,一种是普通字符,一种是转义字符。
普通字符就是那些我们可以直接书写直接看到的有形的字符,比如阿拉伯数字 0~9,英文字符 A~z,以及标点符号等。它们都是 ASCII 码表中的字符,而它们在单片机中都占用一个字节的空间,其值就是对应的 ASCII 码值。比如„a‟的值是 97,„A‟的值是 65,„0‟的值是48,如果定义一个变量 unsigned char a = „a‟,那么变量 a 的值就是 97。
除了上述这些字符之外,还有一些特殊字符,它们一些是无形的,像回车符、换行符这些都是看不到的,还有一些像‟\”这类字符它们已经有特殊用途了,想象一下如果写 '''觉得编译器会怎么去解释呢。针对这些特殊符号,为了可以让它们正常进入到我们的程序代码中,C 语言就规定了转义字符,它是以反斜杠(\)开头的特定字符序列,让它们来表示这些特殊字符,比如我们用\n 来代表换行。我们用一个简单表格来说明一下常用的转义字符的意思,如表 12-2 所示。
表格不需要大家记住,用到了,过来查就可以了。
字符串常量是用双引号括起来的字符序列,一般我们都称之字符串。如“a”、“1234”、“welcome to www.kingst.org”等都是字符串常量。字符串常量在内存中按顺序逐个存储字符串中的字符的 ASCII 码值,并且特别注意,最后还有一个字符„\0‟,„\0‟字符的 ASCII 码值是 0,它是字符串结束标志,在写字符串的时候,这个„\0‟是隐藏的,我们看不到,但是实际却是存在的。所以“a”就比„a‟多了一个 „\0‟,“a”的就占了 2 个字节,而 „a‟只占一个字节。
还有一 个地 方要注 意, 就是字 符串 中的空 格, 也是一 个字 符,比 如 “welcome to www.kingst.org”一共占了 26 个字节的空间。其中 21 个字母,2 个„.‟,2 个 „ ‟(空格字符)以及一个„\0‟。
字符和字符串数组实例
为了对比字符串、字符数组、常量数组的区别,我们写个了简单的演示程序,定义了 4个数组分别是:
unsigned char array1[] = "1-Hello!\r\n"; unsigned char array2[] = {'2', '-', 'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '!', '\r', '\n'}; unsigned char array3[] = {51, 45, 72, 101, 108, 108, 111, 33, 13, 10}; unsigned char array4[] = "4-Hello!\r\n";
在串口调试助手下,发送十六进制的 1、2、3、4,使用字符形式显示的话,会分别往电脑上送这 4 个数组中对应的那个数组。我们只是在起始位置做了区分,其它均没有区别。大家可以比较一下效果。
此外还要说明一点,数组 1 和数组 4,数组 1 我们是发完整的字符串,而数组 4 我们仅仅发送数组中的字符,没有发结束符号。串口调试助手用字符形式显示是没有区别的,但是大家如果改用十六进制显示,大家会发现数组 1 比数组 4 多了一个字节„ \0 ‟的 ASCII 值 00。
#include <reg52.h> bit cmdArrived = 0; //命令到达标志,即接收到上位机下发的命令 unsigned char cmdIndex = 0; //命令索引,即与上位机约定好的数组编号 unsigned char cntTxd = 0; //串口发送计数器 unsigned char *ptrTxd; //串口发送指针 unsigned char array1[] = "1-Hello!\r\n"; unsigned char array2[] = {'2', '-', 'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '!', '\r', '\n'}; unsigned char array3[] = {51, 45, 72, 101, 108, 108, 111, 33, 13, 10}; unsigned char array4[] = "4-Hello!\r\n"; void ConfigUART(unsigned int baud); void main(){ EA = 1; //开总中断 ConfigUART(9600); //配置波特率为 9600 while (1){ if (cmdArrived){ cmdArrived = 0; switch (cmdIndex){ case 1: ptrTxd = array1; //数组 1 的首地址赋值给发送指针 cntTxd = sizeof(array1); //数组 1 的长度赋值给发送计数器 TI = 1; //手动方式启动发送中断,处理数据发送 break; case 2: ptrTxd = array2; cntTxd = sizeof(array2); TI = 1; break; case 3: ptrTxd = array3; cntTxd = sizeof(array3); TI = 1; break; case 4: ptrTxd = array4; cntTxd = sizeof(array4) - 1; //字符串实际长度为数组长度减 1 TI = 1; break; default: break; } } } } /* 串口配置函数,baud-通信波特率 */ void ConfigUART(unsigned int baud){ SCON = 0x50; //配置串口为模式 1 TMOD &= 0x0F; //清零 T1 的控制位 TMOD |= 0x20; //配置 T1 为模式 2 TH1 = 256 - (11059200/12/32)/baud; //计算 T1 重载值 TL1 = TH1; //初值等于重载值 ET1 = 0; //禁止 T1 中断 ES = 1; //使能串口中断 TR1 = 1; //启动 T1 } /* UART 中断服务函数 */ void InterruptUART() interrupt 4{ if (RI){ //接收到字节 RI = 0; //清零接收中断标志位 cmdIndex = SBUF; //接收到的数据保存到命令索引中 cmdArrived = 1; //设置命令到达标志 } if (TI){ //字节发送完毕 TI = 0; //清零发送中断标志位 if (cntTxd > 0){ //有待发送数据时,继续发送后续字节 SBUF = *ptrTxd; //发出指针指向的数据 cntTxd--; //发送计数器递减 ptrTxd++; //发送指针递增 } } }