C语言入门——嵌入式学习笔记

在学习嵌入式系统时，C语言的重要性不可忽视。作为嵌入式开发的主流语言，C语言以其高效的执行速度、直接访问硬件的能力以及良好的可移植性，成为处理资源受限的嵌入式设备（如微控制器和传感器）的理想选择。许多实时操作系统（RTOS）和底层驱动都基于C语言构建，掌握C语言能帮助学习者深入理解内存管理、指针操作和硬件交互等核心概念，从而为实际嵌入式项目（如物联网设备或工业控制系统）打下坚实基础。

学c语言的枫子

671人浏览 · 2025-08-20 23:12:26

学c语言的枫子 · 2025-08-20 23:12:26 发布

一、前言

在学习嵌入式系统时，C语言的重要性不可忽视。作为嵌入式开发的主流语言，C语言以其高效的执行速度、直接访问硬件的能力以及良好的可移植性，成为处理资源受限的嵌入式设备（如微控制器和传感器）的理想选择。许多实时操作系统（RTOS）和底层驱动都基于C语言构建，掌握C语言能帮助学习者深入理解内存管理、指针操作和硬件交互等核心概念，从而为实际嵌入式项目（如物联网设备或工业控制系统）打下坚实基础。

二、C语言的基本结构

1.第一个C语言代码：
	#include <stdio.h>

	int main(void)
	{
    printf("hello world!\n");
    return 0;
	}
说明：

必须三合一：

声明：告诉编译器函数定义和变量定义在哪里

定义：具体的函数或变量定义实现的地方

调用：跳到定义的地方，执行具体的函数或变量

流程：

遇到调用的函数，编译器先检查一下之前有没有这个声明，有的话直接跳到那个函数的定义实现的地方执行。

详解：

练习：

在C语言中，“<>”引用的头文件和双引号“”头文件的区别：

答：

头文件一般出现在程序前面，主要用于声明接口、共享代码结构和常量，避免重复定义所以叫头文件。

双引号头文件：先在工程文件里找，再从环境里面找头文件，适用于项目本地头文件

“<>”号头文件：从环境里找头文件，适用于标准库、第三方库的头文件

2.头文件

在C语言中，任何符号（包括变量和函数）的使用，都是需要提前声明的

如果程序用到了系统库函数，那么就需要包含相应的系统文件进行声明
#include <stdio.h>        // 告诉编译器在.h文件中(声明)有这么一个符号，编译器回去其相应的.c文件里去找其实现(定义)
比如我们的第一个C语言程序中：

打印“hello world"的printf函数包含在库函数stdio.h里面，

所以我们就需要提前声明头文件#include<stdio.h>

声明：

概念：对源文件外定义的某个符号进行描述的过程，称为声明

作用：经过声明的符号，编译器才能正确识别和编译，否则编译器不认识，无法判定语法错误

符号：变量、函数等

示例：
// 声明一个变量符号n
extern int n;

// 声明一个函数符号funA
extern int func(void);

// 注意：前面的extern的关键字是可以不写的，但是我建议初学者一定要加

3.主函数

主函数是必须有的，每一个C语言程序都有main函数，哪怕是空的。

主函数的名字是固定的，叫 main ，这个函数名不可被挪作他用。

主函数是程序的入口，也就是程序开始运行的地方。

主函数分解如下：
// int:        返回值类型，代表主函数最终的执行结果是一个整型数据
// main:       main是函数名，这个名字不能变
// void：      是函数参数列表，可以省略，表示空的意思，就是没有参数的意思

int main(void)
{
   ........
}
// 使用花括号括起来的是函数体(里面的语句和动作，只能作用在这个函数体里面)
在Liunx环境下，主函数main根据程序最终是否需要接收外部命令行参数，实际上有两个版本：
// 不接收外部命令行参数的版本 (ubuntu终端的你敲的那些命令)
int main(void)
{
    ...

}

// 接收外部命令行参数的版本
int main(int argc, char const *argv[])  
{
    ...
}

4.printf函数

C语言被称为面向过程的模块化语言，而所谓的模块指的是一个个功能明确，各司其职的封装函数，如同一块块积木，被合理有机地拼搭起来，形成复杂、健壮的程序。

在这之中，系统标准C语言提供了非常多的"模块"，printf函数就是其中之一，它的功能就是：向终端输出一段指定格式的数据。

（1）格式：

int printf(const char *format, ...);    // 这个函数参数的意思是，字符串fomat里面有多少个格式，后面就有多少个参数，以逗号分隔

（2）图解：

（3）常见的格式控制符号

一、基础的格式控制符
%d            // 十进制数，decimalism
%o            // 八进制数，octonary
%x            // 十六进制数，hexadecimal
%c            // 字符，character
%s            // 字符串,character string
%f            // 浮点型，float
%p            // 地址、指针：pointer

代码：

#include <stdio.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
    int   num      = 100;                                // 定义了一个整形类型的叫num的变量，并给其赋值为100这个数
    char  buf[128] = "narenqiezaidenghuolanshanchu";     // 定义了一个char型数组，该数组的空间内存为128个字节大小，里面存放了这些个字符
    float f1       = 3.1415;                               // 定义了一个float型的叫f1的变量，并给其赋值为3.14

    // 1、没有格式控制符的函数
    printf("hello world!\n");

    // 2、打印十进制数
    printf("十进制数 == %d\n", num);                // 要求打印num这个变量的时候，使用十进制表示
    // 3、打印八进制数
    printf("八进制数 == %o\n", num);                // 要求打印num这个变量的时候，使用八进制表示
    // 4、打印十六进制数
    printf("十六进制数 == %x\n", num);              // 要求打印num这个变量的时候，使用十六进制表示

    // 5、打印字符(本质上是一个整型数(1个字节))
    printf("字符 == %c\n", num);                    // 要求打印num这个变量的时候，使用字符表示
    /*
        一开始计算机中没有固定的数据(0101 ....)来表示字符(abcdeef!@#$%^&*)
        所以后面定了一个标准：ASCII表(这个表描述了相关的字符(128个字符)，对应的数据就是(0-127))
    */

   // 6、打印字符串
   printf("字符串 == %s\n", buf);                   // 要求打印buf这个变量的时候，使用字符串表示
   /*
        问题：
            如果以字符串形式打印num的值,printf("字符串 == %s\n", num);,会出现一下问题
            warning: format ‘%s’ expects argument of type ‘char *’, but argument 2 has type ‘int’ [-Wformat=]
   
        原因：
            类型不匹配
   */


   // 7、打印小数(浮点型)
   printf("小数(浮点型) == %f\n", f1);               // 要求打印f1这个变量的时候，使用浮点型来表示


    // 8、打印地址
    printf("num == %p\n", &num);                    // &：取地址符号，意思是获取num这个变量的地址     
    /*
            printf("num == %p\n", num);   
            输出为：0x64(这个是值，不是地址，只不过以十六进制表示出来而已)

            printf("num == %p\n", &num);
            输出为：0x7fff27e25ce8(这个是地址，以十六进制表示)
    
    */
    return 0;
}

代码结果：

（4）常见的转义字符

说明：

转义字符通常前面有"\"符号

一、基本转义字符
    \n - 换行符。将光标移动到下一行的开始位置。*****
    \t - 水平制表符。通常会将光标移动到下一个制表位。***
    \\ - 反斜杠。用来表示实际的反斜杠字符。*
    \' - 单引号。用来表示实际的单引号字符。*
    \" - 双引号。用来表示实际的双引号字符。*
    \? - 问号。虽然问号本身不需要转义，但在某些情况下为了防止与三字母序列混淆，可能会用到。
    \a - 警报声。发出警报声。
    \b - 退格。将光标向后移动一个字符的位置。
    \f - 换页。跳转到下一页的开始位置。
    \r - 回车。将光标移动到当前行的开始位置，但不换行。***
    \v - 垂直制表符。通常会将光标移动到下方的垂直制表位。
    \ooo - 其中ooo是1到3位的八进制数
    \xhh - 其中hh...是一个或多个十六进制数字。(\101 和 \x41 都代表大写字母 'A' 的ASCII码值65)
    

二、背景色、字体色显示转义字符
    a、格式：\033[40-47;30-37m
    b、说明：
        40/30:   黑色(背景色/字体色)
        41/31:   红色
        42/32:   绿色
        43/33:   黄色
        44/34:   蓝色
        45/35:   紫色
        46/36:   深绿色
        47/37:   白色
    c、使用：
        printf("\033[40;32m《学生信息管理系统》\n");

三、显示效果转义字符
    \033[0m           // 关闭特效
    \033[1m           // 高亮效果
    \033[4m           // 下划线效果
    \033[5m           // 闪烁效果(只有ubuntu18.04系统及以上才具备这个效果)
    \033[7m           // 反显(交换前景色和背景色)
    \033[8m           // 消隐(文本不可见)


四、光标设置
    \033[2J           // 清除屏幕
    \033[x;yH         // 定位光标(x：横轴坐标， y：纵轴坐标)
    \033[yA           // 上移光标(y是纵轴移动的位置)
    \033[yB           // 下移光标
    \033[xC           // 右移光标(x是横轴移动的位置)
    \033[xD           // 左移光标
    \033[H            // 复位光标
    \033[?25l         // 隐藏光标
    \033[?25h         // 显示光标
    \033[u            // 恢复光标位置
    \033[s            // 保存光标位置
    \033[K            // 清除从光标到行尾的内容

5.return语句

C语言中的关键字 return 的含义是结束一个函数，并返回某个数据（若有）。而具体到 main 函数中时，由于主函数 main 的结束同时也意味着整个程序的结束，因此在上述 Hello World 程序中 return 后整个程序就退出了。
int main(void)
{
    ... ...
    // 一般而言，函数正常退出返回0，非正常退出返回非0
    return 0;
}
注意：

main函数的返回值是给上一级进程的，因此理论上讲在当前的单进程程序中，main函数的返回值究竟是多少都无所谓，因为根本没有其它进程去使用这个返回值，除非在多进程程序中，进程间才需要使用main函数的返回值来传递信息。