【57.1 變量前加入static后發生的“化學反應”。】
有兩類變量,一類是全局變量,一類是局部變量。定義時,在任何一類變量前面加入static關鍵詞,變量原有的特性都會發生某些變化,因此,static像化學的催化劑,具有神奇的功能。加static關鍵詞的書寫格式如下:
static unsigned char a; //這是在全局變量前加的static關鍵詞
void HanShu(void)
{
static unsigned char i; //這是在局部變量前加的static關鍵詞
}
【57.2 在全局變量前加static。】
static讀作“靜態”,全局變量前加static,稱為靜態全局變量。靜態全局變量和普通全局變量的功能大體相同,僅在有效范圍(作用域)方面有差異。假設整個工程有多個文件組成,普通全局變量的有效范圍能覆蓋全部文件,在任何一個文件里,以及跨文件與文件之間,在傳遞信息的層面上都暢通無阻。而靜態全局變量只能在當前定義的那個文件里起作用,活動范圍完全被限定在一個文件,彷佛被加了緊箍咒,由不得你任性,在傳遞信息的層面上僅僅局限于定義變量時所在的那一個文件。這部分的內容有個大致印象就可以,暫時不用深入研究,等以后學到“多文件編程”時再關注,因為我當前的程序例子只有一個源文件,還沒涉及“多文件編程”。
【57.3 在局部變量前加static。】
這是本節重點。我常把局部變量比喻賓館的客房,客人入住時被分配在哪間客房是隨機臨時安排的,第二天退房時賓館會把客房收回繼續分配給下一位其他的客人,是臨時公共區。而加入static后的局部變量,發生了哪些變化?加入static后的局部變量,稱為靜態局部變量。靜態局部變量就像賓館的VIP客戶,VIP客戶財大氣粗,把賓館分配的客房永遠包了下來,永遠不許再給其它客人入住。總結了靜態局部變量的兩個重要特性:
第一個,靜態局部變量不會在函數調用時被初始化,它只在單片機剛上電時被初始化了一次,因為它的內存模型不是分配在“棧”,而是跟全局變量一樣放在“全局數據區”,擁有自己唯一的地址。因此,靜態局部變量的數值跟全局變量一樣,具有“記憶”功能,你每次調用某個函數,函數內部的靜態局部變量的數值是維持最后一次被更改的數值,不會被“清零”的。但是跟全局變量又有差別,全局變量的有效范圍(作用域)是整個工程,而靜態局部變量畢竟是“局部”,在傳遞信息的層面僅局限于當前函數內。而普通局部變量,眾所周知,每次被函數調用時,都會被重新初始化,會被“清零”的,沒有“記憶”功能的。
第二個,每次函數調用時,靜態局部變量比普通局部變量少開銷一條潛在的“初始化語句”,原因是普通局部變量每次被函數調用時都要重新初始化,而靜態局部變量不用進行這個操作。也就是說,靜態局部變量比普通局部變量的效率高一點,雖然這個“點”的時間開銷微不足道,但是寫程序時不能忽略這個“點”。靜態局部變量用到好處之時,能體現一個工程師的功力。
【57.4 靜態局部變量的應用場合。】
靜態局部變量適用在那些“頻繁調用”的函數,比如main函數主循環while(1)里直接調用的所有函數,還有以后講到的定時器中斷函數,等等。因為靜態局部變量每次被調用都不會被重新初始化,用在這類函數時就省去了每次初始化語句的時間。還有一類用途,就是那些規定不能被函數初始化的場合,比如在很多用switch搭建程序框架的函數里,這類switch程序框架俗稱為狀態機思路。
【57.5 能用全局變量替代靜態局部變量嗎?】
能用全局變量替代靜態局部變量嗎?能。哪怕在整個程序里全部用全局變量都可以。全局變量是一把牛刀,什么場合都用牛刀雖然也能解決問題,但是顯得魯莽沒有條理。盡量把全局變量,普通局部變量,靜態局部變量各自優勢充分發揮出來才是編程之道。能用局部變量的盡量用局部變量,這樣可以減少全局變量的使用。當局部變量幫分擔一部分工作時,最后全局變量只起到一個作用,那就是在各函數之間傳遞信息。局部變量與全局變量的分工定位明確了,程序代碼閱讀起來就沒有那么凌亂,思路也清晰很多。
【57.6 例程練習和分析。】
現在編寫一個程序來熟悉static的性能。
/\*---C語言學習區域的開始。-----------------------------------------------\*/
//函數的聲明。
unsigned char HanShu(void);
unsigned char HanShu\_static(void);
//變量的定義。
unsigned char a; //用來接收函數返回的結果。
unsigned char b;
unsigned char c;
unsigned char d;
unsigned char e;
unsigned char f;
//函數的定義。
unsigned char HanShu(void)
{
unsigned char i=0; //普通局部變量,每次函數調用都被初始化為0.
i++; //i自加1
return i;
}
unsigned char HanShu\_static(void)
{
static unsigned char i=0; //靜態局部變量,只在上電是此初始化語句才起作用。
i++; //i自加1
return i;
}
void main() //主函數
{
//下面函數內的i是普通局部變量,每次調用都會被重新初始化。
a=HanShu(); //函數內的i每次重新初始化為0,再自加1,所以a等于1。
b=HanShu(); //函數內的i每次重新初始化為0,再自加1,所以b等于1。
c=HanShu(); //函數內的i每次重新初始化為0,再自加1,所以c等于1。
//下面函數內的i是靜態局部變量,第一次上電后默認為0,就不會再被初始化,
d=HanShu\_static(); //d由0自加1后等于1。
e=HanShu\_static(); //e由1自加1后等于2。
f=HanShu\_static(); //f由2自加1后等于3。
View(a); //把第1個數a發送到電腦端的串口助手軟件上觀察。
View(b); //把第2個數b發送到電腦端的串口助手軟件上觀察。
View(c); //把第3個數c發送到電腦端的串口助手軟件上觀察。
View(d); //把第4個數d發送到電腦端的串口助手軟件上觀察。
View(e); //把第5個數e發送到電腦端的串口助手軟件上觀察。
View(f); //把第6個數f發送到電腦端的串口助手軟件上觀察。
while(1)
{
}
}
/\*---C語言學習區域的結束。-----------------------------------------------\*/
在電腦串口助手軟件上觀察到的程序執行現象如下:
開始...
第1個數
十進制:1
十六進制:1
二進制:1
第2個數
十進制:1
十六進制:1
二進制:1
第3個數
十進制:1
十六進制:1
二進制:1
第4個數
十進制:1
十六進制:1
二進制:1
第5個數
十進制:2
十六進制:2
二進制:10
第6個數
十進制:3
十六進制:3
二進制:11
分析:
變量a為1。
變量b為1。
變量c為1。
變量d為1。
變量e為2。
變量f 為3。
【57.7 如何在單片機上練習本章節C語言程序?】
直接復制前面章節中第十一節的模板程序,練習代碼時只需要更改“C語言學習區域”的代碼就可以了,其它部分的代碼不要動。編譯后,把程序下載進帶串口的51學習板,通過電腦端的串口助手軟件就可以觀察到不同的變量數值,詳細方法請看第十一節內容。
- 首頁
- 第一節:我的價值觀
- 第二節:初學者的疑惑
- 第三節:單片機最重要的一個特性
- 第四節:平臺軟件和編譯器軟件的簡介
- 第五節:用Keil2軟件關閉,新建,打開一個工程的操作流程
- 第六節:把.c源代碼編譯成.hex機器碼的操作流程
- 第七節:本節預留
- 第八節:把.hex機器碼程序燒錄到單片機的操作流程
- 第九節:本節預留
- 第十節:程序從哪里開始,要到哪里去?
- 第十一節:一個在單片機上練習C語言的模板程序
- 第十二節:變量的定義和賦值
- 【TODO】第十三節:賦值語句的覆蓋性
- 【TODO】第十四節:二進制與字節單位,以及常用三種變量的取值范圍
- 【TODO】第十五節:二進制與十六進制
- 【TODO】第十六節:十進制與十六進制
- 【TODO】第十七節:加法運算的5種常用組合
- 【TODO】第十八節:連加、自加、自加簡寫、自加1
- 【TODO】第十九節:加法運算的溢出
- 【TODO】第二十節:隱藏中間變量為何物?
- 【TODO】第二十一節:減法運算的5種常用組合。
- 【TODO】第二十二節:連減、自減、自減簡寫、自減1
- 【TODO】第二十三節:減法溢出與假想借位
- 【TODO】第二十四節:借用unsigned long類型的中間變量可以減少溢出現象
- 【TODO】第二十五節:乘法運算中的5種常用組合
- 【TODO】第二十六節:連乘、自乘、自乘簡寫,溢出
- 【TODO】第二十七節:整除求商
- 【TODO】第二十八節:整除求余
- 【TODO】第二十九節:“先余后商”和“先商后余”提取數據某位,哪家強?
- 【TODO】第三十節:邏輯運算符的“與”運算
- 【TODO】第三十一節:邏輯運算符的“或”運算
- 【TODO】第三十二節:邏輯運算符的“異或”運算
- 【TODO】第三十三節:邏輯運算符的“按位取反”和“非”運算
- 【TODO】第三十四節:移位運算的左移
- 【TODO】第三十五節:移位運算的右移
- 【TODO】第三十六節:括號的強制功能---改變運算優先級
- 【TODO】第三十七節:單字節變量賦值給多字節變量的疑惑
- 【TODO】第三十八節:第二種解決“運算過程中意外溢出”的便捷方法
- 【TODO】第三十九節:if判斷語句以及常量變量的真假判斷
- 【TODO】第四十節:關系符的等于“==”和不等于“!=”
- 【TODO】第四十一節:關系符的大于“>”和大于等于“>=”
- 【TODO】第四十二節:關系符的小于“<”和小于等于“<=”
- 【TODO】第四十三節:關系符中的關系符:與“&&”,或“||”
- 【TODO】第四十四節:小括號改變判斷優先級
- 【TODO】第四十五節: 組合判斷if...else if...else
- 【TODO】第四十六節: 一維數組
- 【TODO】第四十七節: 二維數組
- 【TODO】第四十八節: while循環語句
- 【TODO】第四十九節: 循環語句do while和for
- 【TODO】第五十節: 循環體內的continue和break語句
- 【TODO】第五十一節: for和while的循環嵌套
- 【TODO】第五十二節: 支撐程序框架的switch語句
- 【TODO】第五十三節: 使用函數的三要素和執行順序
- 【TODO】第五十四節: 從全局變量和局部變量中感悟“棧”為何物
- 【TODO】第五十五節: 函數的作用和四種常見書寫類型
- 【TODO】第五十六節: return在函數中的作用以及四個容易被忽略的功能
- 【TODO】第五十七節: static的重要作用
- 【TODO】第五十八節: const(./book/或code)在定義數據時的作用
- 【TODO】第五十九節: 全局“一鍵替換”功能的#define
- 【TODO】第六十節: 指針在變量(./book/或常量)中的基礎知識
- 【TODO】第六十一節: 指針的中轉站作用,地址自加法,地址偏移法
- 【TODO】第六十二節: 指針,大小端,化整為零,化零為整
- 【TODO】第六十三節: 指針“化整為零”和“化零為整”的“靈活”應用
- 【TODO】第六十四節: 指針讓函數具備了多個相當于return的輸出口
- 【TODO】第六十五節: 指針作為數組在函數中的入口作用
- 【TODO】第六十六節: 指針作為數組在函數中的出口作用
- 【TODO】第六十七節: 指針作為數組在函數中既“入口”又“出口”的作用
- 【TODO】第六十八節: 為函數接口指針“定向”的const關鍵詞
- 【TODO】第六十九節: 宏函數sizeof(./book/)
- 【TODO】第七十節: “萬能數組”的結構體
- 【TODO】第七十一節: 結構體的內存和賦值
- 【TODO】第七十二節: 結構體的指針
- 【TODO】第七十三節: 結構體數據的傳輸存儲和還原
- 【TODO】第七十四節: 結構體指針在函數接口處的頻繁應用
- 【TODO】第七十五節: 指針的名義(例:一維指針操作二維數組)
- 【TODO】第七十六節: 二維數組的指針
- 【TODO】第七十七節: 指針唯一的“單向輸出”通道return
- 【TODO】第七十八節: typedef和#define和enum
- 【TODO】第七十九節: 各種變量常量的命名規范
- 【TODO】第八十節: 單片機IO口驅動LED
- 【TODO】第八十一節: 時間和速度的起源(指令周期和晶振頻率)
- 【TODO】第八十二節: Delay“阻塞”延時控制LED閃爍
- 【TODO】第八十三節: 累計主循環的“非阻塞”延時控制LED閃爍
- 【TODO】第八十四節: 中斷與中斷函數
- 【TODO】第八十五節: 定時中斷的寄存器配置
- 【TODO】第八十六節: 定時中斷的“非阻塞”延時控制LED閃爍
- 【TODO】第八十七節: 一個定時中斷產生N個軟件定時器
- 【TODO】第八十八節: 兩大核心框架理論(四區一線,switch外加定時中斷)
- 【TODO】第八十九節: 跑馬燈的三種境界
- 【TODO】第九十節: 多任務并行處理兩路跑馬燈
- 【TODO】第九十一節: 蜂鳴器的“非阻塞”驅動
- 【TODO】第九十二節: 獨立按鍵的四大要素(自鎖,消抖,非阻塞,清零式濾波)
- 【TODO】第九十三節: 獨立按鍵鼠標式的單擊與雙擊
- 【TODO】第九十四節: 兩個獨立按鍵構成的組合按鍵
- 【TODO】第九十五節: 兩個獨立按鍵的“電腦鍵盤式”組合按鍵
- 【TODO】第九十六節: 獨立按鍵“一鍵兩用”的短按與長按
- 【TODO】第九十七節: 獨立按鍵按住不松手的連續均勻觸發
- 【TODO】第九十八節: 獨立按鍵按住不松手的“先加速后勻速”的觸發
- 【TODO】第九十九節: “行列掃描式”矩陣按鍵的單個觸發(原始版)
- 【TODO】第一百節: “行列掃描式”矩陣按鍵的單個觸發(優化版)
- 【TODO】第一百零一節: 矩陣按鍵鼠標式的單擊與雙擊
- 【TODO】第一百零二節: 兩個“任意行輸入”矩陣按鍵的“有序”組合觸發
- 【TODO】第一百零三節: 兩個“任意行輸入”矩陣按鍵的“無序”組合觸發
- 【TODO】第一百零四節: 矩陣按鍵“一鍵兩用”的短按與長按
- 【TODO】第一百零五節: 矩陣按鍵按住不松手的連續均勻觸發
- 【TODO】第一百零六節: 矩陣按鍵按住不松手的“先加速后勻速”觸發
- 【TODO】第一百零七節: 開關感應器的識別與軟件濾波
- 【TODO】第一百零八節: 按鍵控制跑馬燈的啟動和暫停和停止
- 【TODO】第一百零九節: 按鍵控制跑馬燈的方向
- 【TODO】第一百一十節: 按鍵控制跑馬燈的速度
- 第一百一十一節: 工業自動化設備的開關信號的運動控制
- 【TODO】第一百一十二節: 數碼管顯示的基礎知識
- 【TODO】第一百一十三節: 動態掃描的數碼管顯示數字
- 【TODO】第一百一十四節: 動態掃描的數碼管顯示小數點
- 【TODO】第一百一十五節: 按鍵控制數碼管的秒表
- 【TODO】第一百一十六節: 按鍵控制數碼管的倒計時
- 【TODO】第一百一十七節: 按鍵切換數碼管窗口來設置參數
- 【TODO】第一百一十八節: 按鍵讓某位數碼管閃爍跳動來設置參數
- 【TODO】第一百一十九節: 一個完整的人機界面的程序框架的脈絡
- 【TODO】第一百二十節: 按鍵切換窗口切換局部來設置參數
- 【TODO】第一百二十一節: 可調參數的數碼管倒計時
- 【TODO】第一百二十二節: 利用定時中斷做的“時分秒”數顯時鐘
- 【TODO】第一百二十三節: 一種能省去一個lock自鎖變量的按鍵驅動程序
- 【TODO】第一百二十四節: 數顯儀表盤顯示“速度、方向、計數器”的跑馬燈
- 【TODO】第一百二十五節: “雙線”的肢體接觸通信
- 【TODO】第一百二十六節: “單線”的肢體接觸通信
- 【TODO】第一百二十七節: 單片機串口接收數據的機制
- 【TODO】第一百二十八節: 接收“固定協議”的串口程序框架
- 【TODO】第一百二十九節: 接收帶“動態密匙”與“累加和”校驗數據的串口程序框架
- 【TODO】第一百三十節: 接收帶“動態密匙”與“異或”校驗數據的串口程序框架
- 【TODO】第一百三十一節: 靈活切換各種不同大小“接收內存”的串口程序框架
- 【TODO】第一百三十二節:“轉發、透傳、多種協議并存”的雙緩存串口程序框架
- 【TODO】第一百三十三節:常用的三種串口發送函數
- 【TODO】第一百三十四節:“應用層半雙工”雙機串口通訊的程序框架