干貨|如何編寫優(yōu)質(zhì)的嵌入式C程序

時(shí)間：2021-09-13 14:00:00

關(guān)鍵字：編寫嵌入式C

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[導(dǎo)讀] 本文旨在向年輕的嵌入式軟件工程師們介紹如何在裸機(jī)環(huán)境下編寫優(yōu)質(zhì)嵌入式C程序。

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摘要：本文旨在向年輕的嵌入式軟件工程師們介紹如何在裸機(jī)環(huán)境下編寫優(yōu)質(zhì)嵌入式C程序。首先分析了C語言的陷阱和缺陷，對容易犯錯的地方進(jìn)行歸納整理；分析了編譯器語義檢查的不足之處并給出防范措施，以Keil MDK編譯器為例，介紹了該編譯器的特性、對未定義行為的處理以及一些高級應(yīng)用。

本文思維導(dǎo)圖(已上傳至gitee)

1. 簡介

市面上介紹C語言以及編程方法的書數(shù)目繁多，但對如何編寫優(yōu)質(zhì)嵌入式C程序卻鮮有介紹，特別是對應(yīng)用于單片機(jī)、ARM7、Cortex-M3這類微控制器上的優(yōu)質(zhì)C程序編寫方法幾乎是個(gè)空白。本文面向的，正是使用單片機(jī)、ARM7、Cortex-M3這類微控制器的底層編程人員。

編寫優(yōu)質(zhì)嵌入式C程序絕非易事，它跟設(shè)計(jì)者的思維和經(jīng)驗(yàn)積累關(guān)系密切。嵌入式C程序員不僅需要熟知硬件的特性、硬件的缺陷等，更要深入一門語言編程，不浮于表面。為了更方便的操作硬件，還需要對編譯器進(jìn)行深入的了解。

2. C語言特性

語言是編程的基石，C語言詭異且有種種陷阱和缺陷，需要程序員多年歷練才能達(dá)到較為完善的地步。雖然有眾多書籍、雜志、專題討論過C語言的陷阱和缺陷，但這并不影響本節(jié)再次討論它。總是有大批的初學(xué)者，前仆后繼的倒在這些陷阱和缺陷上，民用設(shè)備、工業(yè)設(shè)備甚至是航天設(shè)備都不例外。本節(jié)將結(jié)合具體例子再次審視它們，希望引起足夠重視。深入理解C語言特性，是編寫優(yōu)質(zhì)嵌入式C程序的基礎(chǔ)。

2.1處處都是陷阱

2.1.1 無心之過

1、 =和==

將比較運(yùn)算符”==”誤寫成賦值運(yùn)算符”=”，可能是絕大多數(shù)人都遇到過的，比如下面代碼：

if(x=5)???
{???
????//其它代碼???
}

代碼的本意是比較變量x是否等于常量5，但是誤將==寫成了=，if語句恒為真。如果在邏輯判斷表達(dá)式中出現(xiàn)賦值運(yùn)算符，現(xiàn)在的大多數(shù)編譯器會給出警告信息。比如keil MDK會給出警告提示：warning: #187-D: use of "=" where"==" may have been intended，但并非所有程序員都會注意到這類警告，因此有經(jīng)驗(yàn)的程序員使用下面的代碼來避免此類錯誤：