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                      第十七課 C51結構、聯合和枚舉的使用

                      作者:佚名   來源:本站原創   點擊數:x  更新時間:2007年07月12日   【字體:

                      前面的文章中介紹了 C  語言的基本數據類型,為了更有效的處理更復雜的數據,C  語 言引入了構造類型的數據類型。構造類型就是將一批各種類型的數據放在一起形成一種特殊 類型的數據。之前討論過的數組也算是一種構造類型的數據,單片機c語言 中的構造類型還有結構、 枚舉和聯合。

                      結構

                      結構是一種數據的集合體,它能按需要將不一樣類型的變量組合在一起,整個集合體用 一個結構變量名表示,組成這個集合體的各個變量稱為結構成員。理解結構的概念,能用 班級和學生的關系去理解。班級名稱就相當于結構變量名,它代表所有同學的集合,而每個 同學就是這個結構中的成員。使用結構變量時,要先定義結構類型。一般定義格式如下:

                      struct  結構名  {結構元素表};

                      例子:struct    FileInfo

                      {

                      unsigned char FileName[4]; unsigned long Date; unsigned int Size;

                      }

                      上面的例子中定義了一個簡單的文件信息結構類型,它可用于定義用于簡單的單片機文 件信息,結構中有三個元素,分別用于操作文件名、日期、大小。因為結構中的每個數據成 員能使用不一樣的數據類型,所以要對每個數據成員進行數據類型定義。定義好一個結構類 型后,能按下面的格式進行定義結構變量,要注意的是只有結構變量才能參與程序的執 行,結構類型只是用于說明結構變量是屬于那一種結構。

                      struct  結構名  結構變量名 1,結構變量名 2……結構變量 N; 例子:struct FileInfo NewFileInfo, OleFileInfo;

                      通過上面的定義 NewFileInfo 和 OleFileInfo 都是 FileInfo 結構,都具有一個字符型數組 一個長整型和一個整形數據。定義結構類型只是給出了這個結構的組織形式,它不會占用存 儲空間,也就說結構名是不能進行賦值和運算等操作的。結構變量則是結構中的具體成員, 會占用空間,能對每個成員進行操作。

                      結構是允許嵌套的,也就是說在定義結構類型時,結構的元素能由另一個結構構成。 如:

                      struct clock

                      {

                      unsigned char sec, min, hour;

                      }

                      struct date

                      {

                      unsigned int year;

                      unsigned char month, day;

                      struct clock Time; //這是結構嵌套

                      }

                      struct date NowDate; //定義 data 結構變量名為 NowDate


                       

                      開始學習的朋友看到這可能會發問:“各個數據元素要如何引用、賦值呢?”使用結構變量 時是通過對它的結構元素的引用來實現的。引用的方法是使用存取結構元素成員運算符“.” 來連接結構名和元素名,格式如下:

                      結構變量名.結構元素

                      要存取上例結構變量中的月份時,就要寫成  NowDate..year。而嵌套的結構,在引用元 素時就要使用多個成員運算符,一級一級連接到最低級的結構元素。要注意的是在  單片機c語言  中 只能對最低級的結構元素進行訪問,而不可能對整個結構進行操作。操作例子:

                      NowDate.year = 2005;

                      NowDate.month = OleMonth+ 2; //月份數據在舊的基礎上加 2

                      NowDate.Time.min++; //分針加 1,嵌套時只能引用最低一級元素 一個結構變量中元素的名字能和程序中其他地方使用的變量同名,因為元素是屬于它所在 的結構中,使用時要用成員運算符指定。

                      結構類型的定義還能有如下的兩種格式。

                      struct

                      {

                      結構元素表

                      }  結構變量名 1,結構變量名 2……結構變量名 N;

                      例:struct

                      {

                      unsigned char FileName[4]; unsigned long Date; unsigned int Size;

                      } NewFileInfo, OleFileInfo;

                      這一種定義方式定義沒有使用結構名,稱為無名結構。通常會用于程序中只有幾個確定 的結構變量的場合,不能在其它結構中嵌套。

                      另一種定義方式如下:

                      struct  結構名

                      {

                      結構元素表

                      }  結構變量名 1,結構變量名 2……結構變量名 N;

                      例:struct FileInfo

                      {

                      unsigned char FileName[4]; unsigned long Date; unsigned int Size;

                      } NewFileInfo, OleFileInfo;

                      使用結構名能便于閱讀程序和便于以后要在定義其它結構中使用。 枚舉

                      在程序中經常要用到一些變量去做程序中的判斷標志。如經常要用一個字符或整型變量

                      去儲存 1 和 0 做判斷條件真假的標志,但我們也許會疏忽這個變量只有當等于 0 或 1 才是有


                       

                      效的,而將它賦上別的值,而使程序出錯或變的混亂。這個時候能使用枚舉數據類型去定義變 量,限制錯誤賦值。枚舉數據類型就是把某些整型常量的集合用一個名字表示,其中的整型 常量就是這種枚舉類型變量的可取的合法值。枚舉類型的二種定義格式如下:

                      enum  枚舉名  {枚舉值列表}  變量列表;

                      例  enum TFFlag {False, True} TFF;

                      enum  枚舉名  {枚舉值列表};

                      emum  枚舉名  變量列表;

                      例    enum Week {Sun, Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat};

                      enum Week OldWeek, NewWeek;

                      看了上面的例子,你也許有一個地方想不通,那就是為什么枚舉值不用貶值就能使 用?那是因為在枚舉列表中,每一項名稱代表一個整數值,在默認的情況下,編譯器會自動 為每一項賦值,第一項賦值為 0,第二項為 1…...如 Week 中的 Sun 為 0,Fri 為 5。C 語言也 允許對各項值做初始化賦值,要注意的是在對某項值初始化后,它的后續的各項值也隨之遞 增。如:

                      enum Week {Mon=1, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat, Sun};

                      上例的枚舉就使 Week 值從 1 到 7,這樣會更符合我們的習慣。使用枚舉就如變量一樣, 但在程序中不能為其賦值。

                      聯合

                      聯合同樣是  C  語言中的構造類型的數據結構。它和結構類型一樣能包含不一樣類型的 數據元素,所不一樣的是聯合的數據元素都是從同一個數據地址開始存放。結構變量占用的內 存大小是該結構中數據元素所占內存數的總和,而聯合變量所占用內存大小只是該聯合中最 長的元素所占用的內存大小。如在結構中定義了一個 int 和一個 char,那么結構變量就會占

                      用 3 個字節的內存,而在聯合中同樣定義一個 int 和一個 char,聯合變量只會占用 2 個字節。 這種能充分利用內存空間的技術叫‘內存覆蓋技術’,它能使不一樣的變量分時的使用同一 個內存空間。使用聯合變量時要注意它的數據元素只能是分時使用,而不能同時使用。舉個 簡單的例子,程序先為聯合中的 int 賦值 1000,后來又為 char 賦值 10,那么這個時候就不能引用

                      int 了,不然程序會出錯,起作用的是最后一次賦值的元素,而上一次賦值的元素就失效了。 使用中還要注意定義聯合變量時不能對它的值初始化、能使用指向聯合變量的指針對其操 作、聯合變量不能作為函數的參數進行傳遞,數組和結構能出現在聯合中。

                      聯合類型變量的定義方法和結構的定義方法差不多,只要把關鍵字 struct 換用 union 就 能了。聯合變量的引用方法除也是使用‘.’成員運算符。

                      下面就用一個綜合的例子說明三種類型的簡單使用。

                      #include <AT89X51.H>

                      #include <stdio.h>

                      void main(void)

                      {

                      enum TF {

                      False, True} State; //定義一個枚舉,使程序更易讀

                      union File { //聯合中包含一數組和結構,


                       

                      unsigned char Str[11]; //整個聯合共用 11 個字節內存

                      struct FN {

                      unsigned char Name[6],EName[5];} FileName;

                      } MyFile;

                      unsigned char Temp;

                      SCON = 0x50; //串行口方式 1,允許接收

                      TMOD = 0x20; //定時器 1 定時方式 2

                      TCON = 0x40; //設定時器 1 開始計數

                      TH1 = 0xE8;   //11.0592MHz 1200 波特率

                      TL1 = 0xE8; TI = 1;

                      TR1 = 1; //啟動定時器

                      State = True; //這里演示 State 只能賦為 False,True 兩個值,其它無效

                      //State = 3;這樣是錯誤的

                      printf ("Input File Name 5Byte: \n");

                      scanf("%s", MyFile.FileName.Name); //保存 5 字節字符串要 6 個字節

                      printf ("Input File ExtendName 4Byte: \n");

                      scanf("%s", MyFile.FileName.EName);

                      if (State == True)

                      {

                      printf ("File Name : ");

                      for (Temp=0; Temp<12; Temp++)

                      printf ("%c", MyFile.Str[Temp]); //這里列出所有的字節

                      printf ("\n    Name :");

                      printf ("%s", MyFile.FileName.Name);

                      printf ("\n    ExtendName :");

                      printf ("%s", MyFile.FileName.EName);

                      }

                      while(1);

                      }

                      圖 17-1 所示是運行的結果,A 中所示是說明例程中聯合中的數組和結構占用的是同一段地址的內存空間,而結構中的兩數組是各占兩段不一樣內存空間。


                      圖 17-1

                      在此簡單的單片機C語言教程就結束了,限于作者的水平不能詳盡書寫。作者本人也是 一名業余的單片機愛好者,希望能和更多相同興趣的朋友學習交流,讀者朋友也能訪問網站 http://www.z8768.com 或電郵 51hei@163.com,得到本文相關的更多資訊。本教程所涉及c51源代碼請點此下載

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