记录每次学习的过程，总结学习的内容，希望能给到自己和别人帮助。

嵌入式学习-C语言-基础语法

语言分类

编译型语言：例如C、C++
解释型语言：例如Python、JS
区别：
编译型语言只要翻译1次
解释型语言每次运行都要逐行翻译

标识符命名/命名规则

命名规则（数字、字母、下划线）见名知意
● 规则说明：
○ 只能由数字、字母、下划线_组成；
○ 不能使用数字开头；
○ 不能使用关键字；
○变量名之间大小写是区分的；
命名分类：
大驼峰 MyFirstName
小驼峰 myFirstName
下划线命名my_first_name

数据类型

可移植类型

C语言在可移植类型 stdint.h 和 inttype.h 中规定了精确宽度整数类型

#include <stdio.h>
#include <inttypes.h>

int main() {
    // 8位整型
    int8_t a=127;
    printf("%d\n", sizeof(a));

    // 16位整型
    int16_t b = 127;
    printf("%d\n", sizeof(b));

    // unsigned 无符号，没有符号位，数值为正数
    uint8_t c = 255;
    uint16_t d = 200;

    return 0;
}

数据类型长度

特殊类型：char

char类型

char表示为字符类型，用于存储单个字符，每个字符变量都是由8个bit位构成，在内存中就是1个字节。
相关特性：
● 在给字符型变量赋值时，需要用一对英文半角格式的单引号(’ ')把字符括起来。
● 字符变量在内存单元存储时，是将与该字符对应的ASCII码放到变量的存储单元中。
char的本质就是一个1个字节大小的整型

常量

常量不可修改(常量的值在程序运行时不会改变)

两种方法：
//1.预处理常量,没有分号（在main之前）
//预处理关键字 常量名 常量内容
#define PI 3.14

// 2.const常量（在方法里）
const修饰的变量就是常量，不可修改
//关键字 类型 常量名 常量内容
const double pi2 = 3.14;

进制

二进制

● 二进制是计算技术中广泛采用的一种数制。二进制数据是用0和1两个数码来表示的数
○ 它的基数为2，进位规则是“逢二进一”，借位规则是“借一当二”
● 当前的计算机系统使用的基本上是二进制系统，数据在计算机中主要是以补码的形式存储的
● 十进制转化二进制的方法：
○ 用十进制数除以2，分别取余数和商数，商数为0的时候，将余数倒着数就是转化后的结果

口诀：除二取余，倒序排列法

八进制：

● 八进制，Octal，缩写OCT或O，一种以8为基数的计数法，采用0，1，2，3，4，5，6，7八个数字，逢八进1
○ 一些编程语言中常常以数字0开始表明该数字是八进制
● 八进制的数和二进制数可以按位对应（八进制一位对应二进制三位），因此常应用在计算机语言中
● 八进制和二进制互转：

● 十进制转化八进制的方法：
○ 用十进制数除以8，分别取余数和商数，商数为0的时候，将余数倒着数就是转化后的结果

十六进制：

● 十六进制（英文名称：Hexadecimal），同我们日常生活中的表示法不一样，它由0-9，A-F组成，字母不区分大小写
○ 与10进制的对应关系是：0-9对应0-9，A-F(或a-f)对应10-15
● 十六进制的数和二进制数可以按位对应（十六进制一位对应二进制四位），因此常应用在计算机语言中
● 十六进制和二进制互转：
● 十进制转化十六进制的方法：
○ 用十进制数除以16，分别取余数和商数，商数为0的时候，将余数倒着数就是转化后的结果

进制的表示：

十进制	以正常数字1-9开头，如15
八进制	以数字0开头，如017
十六进制	以0x或0X开头，如0xf
二进制	以0b或0B开头，如0b1111

#include <stdio.h>

int main() {
    // 十进制方式赋值
    int a = 15;
    // 八进制方式赋值
    int b = 017;
    // 十六进制方式赋值
    int c = 0xf;
    // 二进制方式赋值
    int d = 0b1111;
    printf("%d, %d, %d, %d\n", a, b, c, d);

    return 0;
}

数值存储方式-原码/反码/补码

反码

为了解决上面的问题，出现了反码，反码的计算规则如下：
● 正数的反码就是原码本身；
● 负数的反码是按位取反（但符号位不变）；
● 1 -> 0000 0001 -> 0000 0001
● -1 -> 1000 0001 -> 1111 1110

补码

正数的补码就是原码本身；
负数的补码就是在反码的基础上+1；
● 1 -> 0000 0001 -> 0000 0001 -> 0000 0001
● -1 -> 1000 0001 -> 1111 1110 -> 1111 1111

进制转换

二进制直接转八进制

—八进制一位对应二进制的三位 一对三
例如：八进制的76321转换成二进制：
八进制： 7 6 3 2 1
二进制：111 110 011 010 001

二进制 与 十六进制的转换

—十六进制的数和二进制数可以按位对应（十六进制一位对应二进制四位），因此常应用在计算机语言中 一对四
● 十六进制（英文名称：Hexadecimal），同我们日常生活中的表示法不一样，它由0-9，A-F组成，字母不区分大小写
○ 与10进制的对应关系是：0-9对应0-9，A-F(或a-f)对应10-15


例如：十六进制的a6b2f1转换成二进制：
十六进制：a 6 b 2 f 1
二进制： 1010 0110 1011 0010 1111 0001

运算符

算术运算符

#include <stdio.h>

int main() {
    // 2数相除，要想得到小数的结果，分子分母必须有一个数是小数
    double c = 5/2; // 5, 2个都是整数，只会取整
    printf("c1 = %lf\n", c);

    c = 5.0/2; 
    printf("c2 = %lf\n", c);

    c = 5/2.0; 
    printf("c3 = %lf\n", c);

    int i = 0;
    // 前置++
    // 先加后用
    int b = ++i; 
    printf("前置：b = %d, i = %d\n", b, i);

    // 后置++
    // 先用后加
    i = 0;
    b = i++;
    printf("后置：b = %d, i = %d\n", b, i);

    return 0;
}

结果是：

c1 = 2.000000
c2 = 2.500000
c3 = 2.500000
前置：b = 1, i = 1
后置：b = 0, i = 1

赋值运算符

#include <stdio.h>

int main() {
    int a = 10;
    a += 5;
    printf("a = %d\n", a);

    return 0;
}

结果是：

a = 15

比较运算符

C 语言的比较运算中， “真”用数字“1”来表示， “假”用数字“0”来表示。

#include <stdio.h>

int main() {
    int a = 10;
    int b = 20;
    printf("%d\n", a == b);
    printf("%d\n", a != b);
    printf("%d\n", a > b);
    printf("%d\n", a < b);
    printf("%d\n", a >= b);
    printf("%d\n", a <= b);

    return 0;
}

逻辑运算符

#include <stdio.h>

int main() {

    // &&（与），可以理解为并且
    // 案例：请判断班长和他女朋友是否符合法定结婚年龄
    int boy = 25;
    int girl = 21;
    int result = boy >= 22 && girl >= 20;
    printf("%d\n", result);

    // ||（或），可以理解为或者
    // 案例：班长女朋友玩原神没有原石了，请帮班长判断是否有足够的钱
    double wx_money = 100;
    double alipay_money = 300;
    result = wx_money >= 398 || alipay_money >= 398 || wx_money+alipay_money >= 398;
    printf("%d\n", result);
    
    // !（非），可以理解为不是
    printf("%d\n", !0);
    printf("%d\n", !!1);

    // 短路规则
    // && 左边为假，右边不执行
    0 && printf("我是右边\n");
    // || 左边为真，右边不执行
    1 || printf("我是右边\n");
    
    return 0;
}

位运算符（重点难点）

常见的位运算符号有&、|、^、~、>>、<<，分别代表着如下含义：

小结汇总公式：

公式推导过程

假设是第n位需要操作
置0：数 & (1<<n)
置1： 数 | （1<<n）
取反： 数 ^ (1 << n)
取值：（数 & （1<<n））>> n

	// 将变量a的第2位设置为1，其他位保持不变
	uint8_t a = 0b10110011; // 0xb3;
	// 0b1011 0111   b7
	printf("第2位设置为1: %#x\n", a | (1 << 2));
	// 0b10110011  原来的数
	// 0bxxxxx1xx  第2位和1按位或，第2位即可变成1，问题是，其它位不变，0和原来的位按位或，维持不变
	// 0b10110011  原来的数
	// 0b00000100  按位或的数   0x04   1 << 2 就是0x04
	printf("第2位设置为1: %#x\n", a | 0x04);
	

	// 将变量b的第2位、第6位设置为1，其他位保持不变
	uint8_t b = 0b10110011; // 0xb3;
	//          0b11110111  // f7
	uint8_t temp = b | (1 << 2);
	temp = temp | (1 << 6);
	printf("第2位、第6位设置为1: %#x\n", temp);
	printf("第2位、第6位设置为1: %#x\n", b | ((1 << 2) | (1 << 6)));
	
	// 将变量c的第5位设置为0，其他位保持不变
	uint8_t c = 0b10110011;  // 0xb3;
	//            10010011   0x93
	printf("第5位设置为0: %#x\n", c & ~(1 << 5));
	// 0b10110011   原来的
	// 0bxxyxxxxx    y和第5位，位运算一定变为0, 一个位和0按位与，一定变成0，问题是，其它位不变
	//				上面已经确定是按位与&，一个位和1按位&，维持不变
	// 0b10110011   原来的
	// 0b11011111   df   按位&  ,  ~(1 << 5) 就是0xdf
	// 0b10010011    
	printf("第5位设置为0: %#x\n", c & 0xdf);
	
	
	// 将变量d的第0~3位设置为0，其他位保持不变
	uint8_t d = 0b11111111;  // 0xff;
	printf("第0~3位设置为0: %#x\n", d & ~(1 << 0 | 1 << 1 | 1 << 2 | 1 << 3));
	printf("第0~3位设置为0: %#x\n", d & 0xf0);

	// 将变量e的第2位取反，其他位保持不变
	uint8_t e = 0b10110011;  // 0xb3;
	//          0b10110111   // 0xb7
	printf("第2位取反:%#x\n", e ^ (1 << 2));
	// 0b10110011 原来的数
	// 0bxxxxxyxx 一个位和y按位异取反，y为1，x为0
	// 0b10110011 原来的数
	// 0b00000100 异或的数  0x04  (1 << 2) 就是0x04
	printf("第2位取反:%#x\n", e ^ 0x04);
	

	// 将变量dat取出8-15位
	uint32_t dat = 0x12345678;
	//           0xyyyyzzyy 0x0000ff00  按位与 &，还得右移8位
	printf("%#x\n", (dat & 0x0000ff00) >> 8);
	

凡心所向，素履以往，生如逆旅，一苇以航。