单片机C语言教程(17)C51结构、联合和枚举的使用

JUMU实名认证 发表于 2019-09-14 12:59 | 显示全部楼层 | 复制链接分享      上一主题  翻页  下一主题
结构
结构是一种数据的集合体,它能按需要将不一样类型的变量组合在一起,整个集合体用 一个结构变量名表示,组成这个集合体的各个变量称为结构成员。理解结构的概念,能用 班级和学生的关系去理解。班级名称就相当于结构变量名,它代表所有同学的集合,而每个 同学就是这个结构中的成员。使用结构变量时,要先定义结构类型。一般定义格式如下:
struct  结构名  {结构元素表};
例子:
  1. struct    FileInfo
  2. {
  3. unsigned char FileName[4]; unsigned long Date; unsigned int Size;
  4. }
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上面的例子中定义了一个简单的文件信息结构类型,它可用于定义用于简单的单片机(one-board computer)文 件信息,结构中有三个元素,分别用于操作文件名、日期、大小。因为结构中的每个数据成 员能使用不一样的数据类型,所以要对每个数据成员进行数据类型定义。定义好一个结构类 型后,能按下面的格式进行定义结构变量,要注意的是只有结构变量才能参与程序的执 行,结构类型只是用于说明结构变量是属于那一种结构。
struct  结构名  结构变量名 1,结构变量名 2……结构变量 N; 例子:struct FileInfo NewFileInfo, OleFileInfo;
通过上面的定义 NewFileInfo 和 OleFileInfo 都是 FileInfo 结构,都具有一个字符型数组 一个长整型和一个整形数据。定义结构类型只是给出了这个结构的组织形式,它不会占用存 储空间,也就说结构名是不能进行赋值和运算等操作的。结构变量则是结构中的具体成员, 会占用空间,能对每个成员进行操作。
结构是允许嵌套的,也就是说在定义结构类型时,结构的元素能由另一个结构构成。 如:
  1. struct clock
  2. {
  3. unsigned char sec, min, hour;
  4. }
  5. struct date
  6. {
  7. unsigned int year;
  8. unsigned char month, day;
  9. struct clock Time; //这是结构嵌套
  10. }
  11. struct date NowDate; //定义 data 结构变量名为 NowDate
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开始学习的朋友看到这可能会发问:“各个数据元素要如何引用、赋值呢?”使用结构变量 时是通过对它的结构元素的引用来实现的。引用的方法是使用存取结构元素成员运算符“.” 来连接结构名和元素名,格式如下:
结构变量名.结构元素
要存取上例结构变量中的月份时,就要写成  NowDate..year。而嵌套的结构,在引用元 素时就要使用多个成员运算符,一级一级连接到最低级的结构元素。要注意的是在  单片机(one-board computer)c语言  中 只能对最低级的结构元素进行访问,而不可能对整个结构进行操作。操作例子:
  1. NowDate.year = 2005;
  2. NowDate.month = OleMonth+ 2; //月份数据在旧的基础上加 2
  3. NowDate.Time.min++; //分针加 1,嵌套时只能引用最低一级元素 一个结构变量中元素的名字能和程序中其他地方使用的变量同名,因为元素是属于它所在 的结构中,使用时要用成员运算符指定。
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结构类型的定义还能有如下的两种格式。
struct
{
结构元素表
}  结构变量名 1,结构变量名 2……结构变量名 N;
例:

  1. struct
  2. {
  3. unsigned char FileName[4]; unsigned long Date; unsigned int Size;
  4. } NewFileInfo, OleFileInfo;
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这一种定义方式定义没有使用结构名,称为无名结构。通常会用于程序中只有几个确定 的结构变量的场合,不能在其它结构中嵌套。
另一种定义方式如下:
  1. struct  结构名
  2. {
  3. 结构元素表
  4. }  结构变量名 1,结构变量名 2……结构变量名 N;
  5. 例:struct FileInfo
  6. {
  7. unsigned char FileName[4]; unsigned long Date; unsigned int Size;
  8. } NewFileInfo, OleFileInfo;
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使用结构名能便于阅读程序和便于以后要在定义其它结构中使用。 枚举
在程序中经常要用到一些变量去做程序中的判断标志。如经常要用一个字符或整型变量
去储存 1 和 0 做判断条件真假的标志,但我们也许会疏忽这个变量只有当等于 0 或 1 才是有


效的,而将它赋上别的值,而使程序出错或变的混乱。这个时候能使用枚举数据类型去定义变 量,限制错误赋值。枚举数据类型就是把某些整型常量的集合用一个名字表示,其中的整型 常量就是这种枚举类型变量的可取的合法值。枚举类型的二种定义格式如下:
enum  枚举名  {枚举值列表}  变量列表;
例  

  1. enum TFFlag {False, True} TFF;
  2. enum  枚举名  {枚举值列表};
  3. emum  枚举名  变量列表;
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例   
  1. enum Week {Sun, Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat};
  2. enum Week OldWeek, NewWeek;
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看了上面的例子,你也许有一个地方想不通,那就是为什么枚举值不用贬值就能使 用?那是因为在枚举列表中,每一项名称代表一个整数值,在默认的情况下,编译器会自动 为每一项赋值,第一项赋值为 0,第二项为 1…...如 Week 中的 Sun 为 0,Fri 为 5。C 语言也 允许对各项值做初始化赋值,要注意的是在对某项值初始化后,它的后续的各项值也随之递 增。如:
  1. enum Week {Mon=1, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat, Sun};
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上例的枚举就使 Week 值从 1 到 7,这样会更符合我们的习惯。使用枚举就如变量一样, 但在程序中不能为其赋值。
联合
联合同样是  C  语言中的构造类型的数据结构。它和结构类型一样能包含不一样类型的 数据元素,所不一样的是联合的数据元素都是从同一个数据地址开始存放。结构变量占用的内 存大小是该结构中数据元素所占内存数的总和,而联合变量所占用内存大小只是该联合中最 长的元素所占用的内存大小。如在结构中定义了一个 int 和一个 char,那么结构变量就会占
用 3 个字节的内存,而在联合中同样定义一个 int 和一个 char,联合变量只会占用 2 个字节。 这种能充分利用内存空间的技术叫‘内存覆盖技术’,它能使不一样的变量分时的使用同一 个内存空间。使用联合变量时要注意它的数据元素只能是分时使用,而不能同时使用。举个 简单的例子,程序先为联合中的 int 赋值 1000,后来又为 char 赋值 10,那么这个时候就不能引用
int 了,不然程序会出错,起作用的是最后一次赋值的元素,而上一次赋值的元素就失效了。 使用中还要注意定义联合变量时不能对它的值初始化、能使用指向联合变量的指针对其操 作、联合变量不能作为函数的参数进行传递,数组和结构能出现在联合中。
联合类型变量的定义方法和结构的定义方法差不多,只要把关键字 struct 换用 union 就 能了。联合变量的引用方法除也是使用‘.’成员运算符。
下面就用一个综合的例子说明三种类型的简单使用。
  1. #include <AT89X51.H>
  2. #include <stdio.h>
  3. void main(void)
  4. {
  5. enum TF {
  6. False, True} State; //定义一个枚举,使程序更易读
  7. union File { //联合中包含一数组和结构,

  8. unsigned char Str[11]; //整个联合共用 11 个字节内存
  9. struct FN {
  10. unsigned char Name[6],EName[5];} FileName;
  11. } MyFile;
  12. unsigned char Temp;
  13. SCON = 0x50; //串行口方式 1,允许接收
  14. TMOD = 0x20; //定时器 1 定时方式 2
  15. TCON = 0x40; //设定时器 1 开始计数
  16. TH1 = 0xE8;   //11.0592MHz 1200 波特率
  17. TL1 = 0xE8; TI = 1;
  18. TR1 = 1; //启动定时器
  19. State = True; //这里演示 State 只能赋为 False,True 两个值,其它无效
  20. //State = 3;这样是错误的
  21. printf ("Input File Name 5Byte: \n");
  22. scanf("%s", MyFile.FileName.Name); //保存 5 字节字符串要 6 个字节
  23. printf ("Input File ExtendName 4Byte: \n");
  24. scanf("%s", MyFile.FileName.EName);
  25. if (State == True)
  26. {
  27. printf ("File Name : ");
  28. for (Temp=0; Temp<12; Temp++)
  29. printf ("%c", MyFile.Str[Temp]); //这里列出所有的字节
  30. printf ("\n    Name :");
  31. printf ("%s", MyFile.FileName.Name);
  32. printf ("\n    ExtendName :");
  33. printf ("%s", MyFile.FileName.EName);
  34. }
  35. while(1);
  36. }
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