本篇將以最通俗的方式并結(jié)合STM32單片機(jī)，來(lái)給大家講一講結(jié)構(gòu)體的運(yùn)用。解決你學(xué)完C語(yǔ)言、考過(guò)了計(jì)算機(jī)二級(jí)還是看不懂單片機(jī)結(jié)構(gòu)體的苦惱。

我們都知道，指針和結(jié)構(gòu)體是單片機(jī)的難點(diǎn)，所以就去學(xué)習(xí)C語(yǔ)言，找視頻看書......

這里面每一個(gè)視頻的播放量都非常高。對(duì)于單純的學(xué)習(xí)C語(yǔ)言，這里講的很清楚。看完你不禁在下面評(píng)論一句：哇！講的真的太清楚了吧！

但是，等你真正學(xué)單片機(jī)的時(shí)候，你會(huì)發(fā)現(xiàn)自己不是學(xué)過(guò)C語(yǔ)言嘛，計(jì)算機(jī)二級(jí)我也過(guò)了，怎么這個(gè)指針和結(jié)構(gòu)體還是不懂呀？難道我學(xué)了一個(gè)假的C語(yǔ)言？

其實(shí)這不是你的錯(cuò)，也不是單片機(jī)的錯(cuò)，而是在C語(yǔ)言和單片機(jī)之間需要一個(gè)過(guò)渡！這個(gè)需要過(guò)渡的點(diǎn)，在很多單片機(jī)視頻教程中并沒(méi)有去講解。因?yàn)榻逃龣C(jī)構(gòu)默認(rèn)你是知道的，所以在講流水燈時(shí)他們并不會(huì)講解GPIO初始化這個(gè)結(jié)構(gòu)體，因?yàn)槟J(rèn)你是知道如何操作的。

申明一個(gè)GPIO_InitTypeDef的結(jié)構(gòu)體，然后在LED_Init(void)函數(shù)中定義一個(gè)GPIO_InitStructure的變量GPIO_InitStructure，那么這個(gè)變量就可以設(shè)置這個(gè)GPIO_InitTypeDef的結(jié)構(gòu)體中的成員。這里先做了解，請(qǐng)接著往下看。

1、為什么需要結(jié)構(gòu)體

這里先不說(shuō)什么是結(jié)構(gòu)體，說(shuō)說(shuō)為什么需要結(jié)構(gòu)體？只有知道為什么需要，才能按照你的需要去學(xué)習(xí)，這樣效率才會(huì)高。你才知道在什么情況下我們需要寫一個(gè)結(jié)構(gòu)體，怎么樣去用結(jié)構(gòu)體。

這里我們以一個(gè)智能家居的項(xiàng)目為例。

首先，我們來(lái)看一個(gè)實(shí)際的問(wèn)題：話說(shuō)有一個(gè)項(xiàng)目上有4個(gè)傳感器：光照傳感器、煙霧傳感器、酒精傳感器、濕度傳感器。然后這四個(gè)各個(gè)傳感器還有設(shè)置報(bào)警的閾值范圍。

一般都是這樣寫：

#include"sys.h"
#include"delay.h"
#include"usart.h"

/*記錄傳感器的數(shù)值*/
floattemperature;//溫度
charhumidity;//濕度
charalcohol;//酒精濃度
intillumination;//光照強(qiáng)度

/*記錄傳感器高低閾值*/
floattemperature_threshold[2];
floathumidity_threshold[2];
floatalcohol_threshold[2];
floatillumination_threshold[2];

intmain(void)
{
uart_init(115200);//串口初始化
delay_init();
while(1)
{
}
}

當(dāng)然，你做一個(gè)項(xiàng)目肯定還定義了很多其他的變量，還需要記錄其它變量。

然后過(guò)了幾天，又增加了個(gè)一氧化碳傳感器。

然后又過(guò)了幾天，每個(gè)傳感器還需要加個(gè)是否正常工作的標(biāo)志位。

因?yàn)轫?xiàng)目的需要，然后又增加了4個(gè)相同的傳感器：溫濕度、光照強(qiáng)度、煙霧濃度、酒精濃度。

然后又增加了4個(gè)相同的傳感器：溫濕度、光照強(qiáng)度、煙霧濃度、酒精濃度。

截圖截不開(kāi)了....

滿屏的變量......

滿屏的變量......

滿屏的變量......

在項(xiàng)目剛開(kāi)始做的時(shí)候如果不能未雨綢繆，接著干下去整個(gè)程序代碼別說(shuō)維護(hù)了，就是接著寫都讓人頭疼！

滿屏的變量...

滿屏的變量...

2、結(jié)構(gòu)體閃亮登場(chǎng)

然后搞C語(yǔ)言那幫家伙就造了個(gè)功能struct

1、結(jié)構(gòu)體就是可以把變量包含到里面的東西

struct就代表要定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體，sensors是這個(gè)結(jié)構(gòu)體的名字，然后是一個(gè)大括號(hào) { }

大括號(hào)里面就隨意定義變量啦~

怎么使用里面的變量呢?

注意：結(jié)構(gòu)體是一個(gè)數(shù)據(jù)類型就像是int和char一樣的這種類型。

既然是一種數(shù)據(jù)類型，那么就可以用這個(gè)數(shù)據(jù)類型定義變量。

定義一個(gè)該結(jié)構(gòu)體的變量：

為啥要那樣子定義啊？

答：你去問(wèn)造C語(yǔ)言的那幫家伙去！問(wèn)問(wèn)他們?yōu)樯兑O(shè)計(jì)成這樣子！

然后操作結(jié)構(gòu)體變量里面的成員變量。當(dāng)我們定義好結(jié)構(gòu)體變量后，在初始化變量里面的成員變量時(shí)就會(huì)自動(dòng)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)體里面的成員變量，如果這個(gè)代碼是你一個(gè)一個(gè)敲出來(lái)的話，你就會(huì)感嘆結(jié)構(gòu)體在單片機(jī)中是那么的奇妙！

有人會(huì)問(wèn)為啥是結(jié)構(gòu)體變量中間加個(gè)點(diǎn)？

答：你去問(wèn)造C語(yǔ)言的那幫家伙去！問(wèn)問(wèn)他們?yōu)樯兑O(shè)計(jì)成這樣子。

2、其實(shí)定義結(jié)構(gòu)體變量可以下面這樣子

也可以定義多個(gè)：

發(fā)現(xiàn)了沒(méi)，每個(gè)結(jié)構(gòu)體變量都是單獨(dú)擁有結(jié)構(gòu)體里面的全部成員變量。

就像是最開(kāi)始說(shuō)的，如果再增加一套傳感器：溫濕度、光照強(qiáng)度、煙霧濃度、酒精濃度。

使用結(jié)構(gòu)體的話只需要再定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體變量即可。

但很多時(shí)候，我們?cè)趩纹瑱C(jī)中見(jiàn)到的結(jié)構(gòu)體并不是上面那樣定義的，而是在前面加了一個(gè)typedef 關(guān)鍵字。

這樣的例子在庫(kù)函數(shù)的頭文件中，我們經(jīng)常會(huì)看到如下結(jié)構(gòu)體：

3、typedef關(guān)鍵字

先看一下百度百科對(duì)typedef的定義：

總結(jié)一句就是：typedef可以把一個(gè)數(shù)據(jù)類型取一個(gè)別的名字

typedef {數(shù)據(jù)類型} {別的名字}

#include"sys.h"
#include"delay.h"
#include"usart.h"

typedefintzhjiguoxin;//zhjiguoxin就是int

zhjiguoxinvalue=0;

intmain(void)
{
uart_init(115200);//串口初始化
delay_init();

printf("value=%d
",value);

while(1)
{
}
}

雖然typedef可以給變量取別名，但是沒(méi)有誰(shuí)會(huì)像上面那樣取名字，我這里只是舉一個(gè)例子。

4、結(jié)構(gòu)體的精髓

注意：

1、下面的代表了這個(gè)結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)類型

2、給這個(gè)數(shù)據(jù)類型起一個(gè)別名

注意是三部分, typedef {數(shù)據(jù)類型} {別的名字}。所以sensor就代表了這個(gè)結(jié)構(gòu)體了。

建議初學(xué)者把下面這張圖保存到你的電腦，這樣你就永遠(yuǎn)也不會(huì)忘記typedef在結(jié)構(gòu)體中的用法了，也能很快的記住結(jié)構(gòu)體這個(gè)東東。

3、以后定義結(jié)構(gòu)體變量的時(shí)候，就不需要像最開(kāi)始那樣struct sensors sen;這樣的定義結(jié)構(gòu)體變量了，只需要sensor sen；即可。

4、結(jié)構(gòu)體名字可以省略

注意結(jié)構(gòu)體定義可以不寫結(jié)構(gòu)體名，對(duì)C語(yǔ)言來(lái)說(shuō)，那個(gè)sensors不叫結(jié)構(gòu)體名，而是叫標(biāo)簽(tag)。C語(yǔ)言結(jié)構(gòu)體名是struct關(guān)鍵字 + tag。所以為了簡(jiǎn)便，我們看到的單片機(jī)中的結(jié)構(gòu)體都是寫成如下的形式。

5、結(jié)構(gòu)體的變量可以放任何變量

1、結(jié)構(gòu)體變量可以放任何變量(int型指針)

#include"sys.h"
#include"delay.h"
#include"usart.h"
typedefstruct
{
floattemperature;//溫度
charhumidity;//濕度
charalcohol;//酒精濃度
intillumination;//光照強(qiáng)度
charCO;//一氧化碳濃度
int*p;//int型的指針變量
}sensor;
sensorsen;
intvalue=0;
intmain(void)
{
uart_init(115200);//串口初始化
delay_init();
sen.p=&value;//把value的地址賦值
//打印p代表的地址里面的值(其實(shí)就是打印value的值)
printf("value=%d
",*(sen.p));
while(1)
{
}
}

既然是指針變量，所以給指針變量賦值時(shí)當(dāng)然是賦值的是一個(gè)地址。

2、結(jié)構(gòu)體變量可以放任何變量(函數(shù)指針)

#include"sys.h"
#include"delay.h"
#include"usart.h"
typedefstruct
{
floattemperature;//溫度
charhumidity;//濕度
charalcohol;//酒精濃度
intillumination;//光照強(qiáng)度
charCO;//一氧化碳濃度
int*p;//int型的指針變量
void(*fun)();
}sensor;
sensorsen;
voidfunction()
{
printf("zhiguoxin
");
}
intvalue=0;
intmain(void)
{
uart_init(115200);//串口初始化
delay_init();
sen.fun=function;
sen.fun();
while(1)
{
}
}

既然是函數(shù)指針變量，所以給函數(shù)指針變量賦值時(shí)當(dāng)然是賦值的也是地址，并且還要是一個(gè)函數(shù)的地址，而一個(gè)函數(shù)的函數(shù)名就是該函數(shù)的地址。所以才會(huì)有下面的把函數(shù)function();的地址function賦值給函數(shù)指針fun。

這樣大家是不是很清楚了？如果不清楚，建議看個(gè)3遍以上！

3、結(jié)構(gòu)體變量可以放任何變量(結(jié)構(gòu)體變量)

這就是結(jié)構(gòu)體嵌套，在一個(gè)結(jié)構(gòu)體內(nèi)包含了另一個(gè)結(jié)構(gòu)體作為其成員。當(dāng)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)體嵌套時(shí)，必須以級(jí)聯(lián)方式訪問(wèn)結(jié)構(gòu)體成員，即通過(guò)成員選擇運(yùn)算符逐級(jí)找到最底層的成員時(shí)再引用。

#include"sys.h"
#include"delay.h"
#include"usart.h"

typedefstruct
{
inti;
}zhiguoxin;

typedefstruct
{
floattemperature;//溫度
charhumidity;//濕度
charalcohol;//酒精濃度
intillumination;//光照強(qiáng)度
charCO;//一氧化碳濃度
int*p;//int型的指針變量
void(*fun)();
zhiguoxinguougo;
}sensor;

sensorsen;

intmain(void)
{
uart_init(115200);//串口初始化
delay_init();

sen.guougo.i=100;
printf("i=%d
",sen.guougo.i);

while(1)
{
}
}

4、結(jié)構(gòu)體變量可以放任何變量(結(jié)構(gòu)體指針)

結(jié)構(gòu)體是一個(gè)數(shù)據(jù)類型。當(dāng)然，數(shù)據(jù)類型也可以定義對(duì)應(yīng)的指針變量啦。

就像是int 類型可以定義 int *p; 一樣

所以，當(dāng)大家如果發(fā)現(xiàn)你的代碼中結(jié)構(gòu)體是通過(guò)—>訪問(wèn)的話，那么這個(gè)結(jié)構(gòu)體變量一定是指針類型的變量。

同理，如果代碼中結(jié)構(gòu)體是通過(guò).訪問(wèn)的話，那么這個(gè)結(jié)構(gòu)體變量就不是指針變量，而是一般的變量。

總結(jié)：至此，有關(guān)結(jié)構(gòu)體在單片機(jī)中的應(yīng)用，相信你已經(jīng)掌握的差不多了。大家可能感覺(jué)本文的內(nèi)容太簡(jiǎn)單了，但只有把這個(gè)簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)性知識(shí)打牢，你才能進(jìn)步得更快，否則你總感覺(jué)自己的代碼差點(diǎn)意思。

審核編輯：湯梓紅