嵌入式C語言編程——.h文件與.c文件

.h文件與.c文件的關(guān)系

????參考高手的程序時(shí)，發(fā)現(xiàn)別人寫的嚴(yán)格的程序都帶有一個(gè)“KEY.H”，里面定義了.C文件里用到的自己寫的函數(shù)，如Keyhit()、Keyscan()等。.H文件就是頭文件，估計(jì)就是Head的意思吧，這是規(guī)范程序結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的需要，既可以實(shí)現(xiàn)大型程序的模塊化，又可以實(shí)現(xiàn)根各模塊的連接調(diào)試。

.H文件介紹：

????在單片機(jī)嵌入式C程序設(shè)計(jì)中，項(xiàng)目一般按功能模塊化進(jìn)行結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)。將一個(gè)項(xiàng)目劃分為多個(gè)功能，每個(gè)功能的相關(guān)程序放在一個(gè)C程序文檔中，稱之為一個(gè)模塊，對(duì)應(yīng)的文件名即為模塊名。一個(gè)模塊通常由兩個(gè)文檔組成，一個(gè)為頭文件*.h，對(duì)模塊中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和函數(shù)原型進(jìn)行描述;另一個(gè)則為C文件*.c ，對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)例或?qū)ο蠖x，以及函數(shù)算法具體實(shí)現(xiàn)。

.H文件的作用

????作為項(xiàng)目設(shè)計(jì)，除了對(duì)項(xiàng)目總體功能進(jìn)行詳細(xì)描述外，就是對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)行詳細(xì)定義，也就是給出所有模塊的頭文件。通常H頭文件要定義模塊中各函數(shù)的功能，以及輸入和輸出參數(shù)的要求。模塊的具體實(shí)現(xiàn)，由項(xiàng)目組成根據(jù)H文件進(jìn)行設(shè)計(jì)、編程、調(diào)試完成。為了保密和安全，模塊實(shí)現(xiàn)后以可連接文件OBJ、或庫文件LIB的方式提供給項(xiàng)目其他成員使用。由于不用提供源程序文檔，一方面可以公開發(fā)行，保證開發(fā)人員的所有權(quán);另一方面可以防止別人有意或無意修改產(chǎn)生非一致性，造成版本混亂。所以H頭文件是項(xiàng)目的詳細(xì)設(shè)計(jì)和團(tuán)隊(duì)工作劃分的依據(jù)，也是對(duì)模塊進(jìn)行測(cè)試的功能說明。要引用模塊內(nèi)的數(shù)據(jù)或算法，只要用包含include指定模塊H頭文件即可。

.H文件的基本組成

?

/*如下為鍵盤驅(qū)動(dòng)的頭文檔*/
#ifndef _KEY_H_ //防重復(fù)引用，如果沒有定義過_KEY_H_，則編譯下句
#define _KEY_H_ //此符號(hào)唯一， 表示只要引用過一次，即#i nclude，則定義符號(hào)_KEY_H_
/////////////////////////////////////////////////////////////////


char keyhit( void ); //擊鍵否


unsigned char Keyscan( void ); //取鍵值


/////////////////////////////////////////////////////////////////
#endif

?

盡量使用宏定義#define

????開始看別人的程序時(shí)，發(fā)現(xiàn)程序開頭，在文件包含后面有很多#define語句，當(dāng)時(shí)就想，搞這么多標(biāo)示符替換來替換去的，麻不麻煩啊，完全沒有理解這種寫法的好處。原來，用一個(gè)標(biāo)示符表示常數(shù)，有利于以后的修改和維護(hù)，修改時(shí)只要在程序開頭改一下，程序中所有用到的地方就全部修改，節(jié)省時(shí)間。

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#define KEYNUM 65//按鍵數(shù)量，用于Keycode[KEYNUM]
#define LINENUM 8//鍵盤行數(shù)
#define ROWNUM 8//鍵盤列數(shù)

?

????注意的地方：

宏名一般用大寫

宏定義不是C語句，結(jié)尾不加分號(hào)

不要亂定義變量類型

????以前寫程序，當(dāng)需要一個(gè)新的變量時(shí)，不管函數(shù)內(nèi)還是函數(shù)外的，直接在程序開頭定義，雖然不是原則上的錯(cuò)誤，但是很不可取的作法。下面說一下，C語言中變量類型的有關(guān)概念。從變量的作用范圍來分，分為局部變量和全局變量：

全局變量：是在函數(shù)外定義的變量，全局變量在程序全部執(zhí)行過程中都占用資源，全局變量過多使程序的通用性變差，因?yàn)槿肿兞渴悄K間耦合的原因之一。

局部變量：在函數(shù)內(nèi)部定義的變量，只在函數(shù)內(nèi)部有效。

????從變量的變量值存在的時(shí)間分為兩種：

靜態(tài)存儲(chǔ)變量：程序運(yùn)行期間分配固定的存儲(chǔ)空間。

動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)變量：程序運(yùn)行期間根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)地分配存儲(chǔ)空間。

????具體又包括四種存儲(chǔ)方式：

auto

static

register

extern

????不加說明默認(rèn)為auto型，即動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)，如果不賦初值，將是一個(gè)不確定的值。而將局部變量定義為static型的話，則它的值在函數(shù)內(nèi)是不變的，且初值默認(rèn)為0。編譯時(shí)分配為靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)，可以被本文件中的各個(gè)函數(shù)引用。如果是多個(gè)文件的話，如果在一個(gè)文件中引用另外文件中的變量，在此文件中要用extern說明。不過如果一個(gè)全局變量定義為static的話，就只能在此一個(gè)文件中使用。register定義寄存器變量，請(qǐng)求編譯器將這個(gè)變量保存在CPU的寄存器中，從而加快程序的運(yùn)行。

特殊關(guān)鍵字const volatile的使用

const

??? const用于聲明一個(gè)只讀的變量。

?

const unsigned char a=1;//定義a=1，編譯器不允許修改a的值

?

????作用：保護(hù)不希望被修改的參數(shù)。

volatile

????一個(gè)定義為volatile的變量是說這變量可能會(huì)被意想不到地改變,這樣,編譯器就不會(huì)去假設(shè)這個(gè)變量的值了。精確地說就是,優(yōu)化器在用到這個(gè)變量時(shí)必須每次都小心地重新讀取這個(gè)變量的值,而不是使用保存在寄存器里的備份。

?

static int i=0;
int main(void)
{
...
while (1)
{
if (i)
dosomething();
}
}
/* Interrupt service routine. */
void ISR_2(void)
{
i=1;
}

?

????程序的本意是希望ISR_2中斷產(chǎn)生時(shí)，在main當(dāng)中調(diào)用dosomething函數(shù)，但是，由于編譯器判斷在main函數(shù)里面沒有修改過i，因此可能只執(zhí)行一次對(duì)從i到某寄存器的讀操作,然后每次if判斷都只使用這個(gè)寄存器里面的“i副本”，導(dǎo)致dosomething永遠(yuǎn)也不會(huì)被調(diào)用。如果將將變量加上volatile修飾,則編譯器保證對(duì)此變量的讀寫操作都不會(huì)被優(yōu)化(肯定執(zhí)行)。

????一般說來,volatile用在如下的幾個(gè)地方：

中斷服務(wù)程序中修改的供其它程序檢測(cè)的變量需要加volatile；

多任務(wù)環(huán)境下各任務(wù)間共享的標(biāo)志應(yīng)該加volatile；

存儲(chǔ)器映射的硬件寄存器通常也要加volatile說明，因?yàn)槊看螌?duì)它的讀寫都可能由不同意義。

　　審核編輯：湯梓紅