如何使用单片机基于C语言进行常量表达式表示方括号的计算

2023-11-17 理论教育版权反馈

【摘要】：方括号中常量表达式表示数组元素的个数，如a[5]表示数组a有5个元素。

在实际应用中，为了处理方便，把具有相同类型的若干变量按有序的形式组织起来。在使用过程中，需要保留其原始数据。比如采集一段时间内某个设备的温度数据，这些按序排列的同类数据元素的集合称为数组。在C语言中，数组属于构造数据类型。一个数组可以分解为多个数组元素，这些数组元素可以是基本数据类型或是构造类型。它们主要解决现实中许多需要处理大量数据的问题。按数组元素的类型不同，数组按照数据的维数分为一维数组和二维数组及多维数组；数组按数据的类型又可分为数值数组、字符数组、指针数组、结构数组等各种类别。

4.5.1 一维数组

1.一维数组的定义

一维数组的定义格式为：

其中：类型说明符是任意一种基本数据类型或构造数据类型。数组名是用户定义的数组标识符。方括号中的常量表达式表示数据元素的个数，也称为数组的长度。

例如：

说明字符数组ch有20个元素。

说明实型数组b有10个元素，实型数组c有20个元素。

对于数组类型说明应注意以下几点：

（1）数组的类型实际上是指数组元素的取值类型。对于同一个数组，其所有元素的数据类型都是相同的。

（2）数组名的书写规则应符合标识符的书写规定。

（3）数组名不能与其他变量名相同。

例如：

pagenumber_ebook=163,pagenumber_book=153

程序中出现同名变量和数组是错误的。

（4）方括号中常量表达式表示数组元素的个数，如a[5]表示数组a有5个元素。但是其下标从0开始计算。因此，5个元素分别为a[0]，a[1]，a[2]，a[3]，a[4]。

（5）不能在方括号中用变量来表示元素的个数，但是可以是符号常数或常量表达式。

例如：

pagenumber_ebook=164,pagenumber_book=154

是合法的。

但是下述说明方式是错误的。

pagenumber_ebook=164,pagenumber_book=154

（6）允许在同一个类型说明中，说明多个数组和多个变量。

例如：

2.一维数组的初始化

给数组赋值的方法除了用赋值语句对数组元素逐个赋值外，还可采用初始化赋值和动态赋

值的方法。

数组初始化赋值是指在数组定义时给数组元素赋予初值。数组初始化是在编译阶段进行的。

这样将减少运行时间，提高效率。

初始化赋值的一般形式为：

其中在{ }中的各数据值即为各元素的初值，各值之间用逗号间隔。

例如：

C语言对数组的初始化赋值还有以下几点规定：

（1）可以为数组前面部分元素赋初值，但数组大小必须指定。

当{ }中值的个数少于元素个数时，只给前面部分元素赋值。

例如：

表示只给a[0]～a[4]5个元素赋值，而后5个元素自动赋0值。

（2）只能给元素逐个赋值，不能给数组整体赋值。

例如，给10个元素全部赋1值，只能写为：

而不能写为：

或

（3）若给全部元素赋值，则在数组说明中，可以不给出数组元素的个数。

例如：

可写为：

（4）如果想使一个数组中全部元素值为 0，可以写成：

或

3.一维数组元素的引用

数组元素是组成数组的基本单元。数组元素也是一种变量，其标识方法为数组名后跟一个下标。下标表示了元素在数组中的顺序号。

数组元素的一般形式为：

其中下标只能为整型常量或整型表达式。如为小数时，C编译将自动取整。

例如：

pagenumber_ebook=165,pagenumber_book=155

都是合法的数组元素。

数组元素通常也称为下标变量。必须先定义数组，才能使用下标变量。在C语言中只能逐个地使用下标变量，而不能一次引用整个数组。

4.数组的应用(www.chuimin.cn)

任务4.5中霓虹灯的控制是通过数组的应用来实现的，该任务中数组把所有的控制字按一定次序排列起来，通过对数组元素的循环引用实现指定的霓虹灯控制效果。

【实训4.6】如图4-40所示，P0端口连接8位LED灯，用数组方式实现对P0端口流水灯的控制。

分析：8位流水灯的控制，是以不同的控制状态实现的，8位LED灯的每一控制状态是确定的，即控制字是已知的，因此可以利用数组的方式完成其控制。

源程序代码如下：

pagenumber_ebook=165,pagenumber_book=155

pagenumber_ebook=166,pagenumber_book=156

本实训中，如果把数组元素的次序改变一下，流水灯控制的方向就会改变；如果改变控制字，控制效果就可以改变。

可见，当数据是确定的情况下，利用数组使得控制易于实现。

4.5.2 二维数组

1.二维数组的定义

前面介绍的数组只有一个下标，称为一维数组，其数组元素也称为单下标变量。在实际问题中有很多量是二维的或多维的，因此C语言允许构造多维数组。多维数组元素有多个下标，以标识它在数组中的位置，所以也称为多下标变量。这里只介绍二维数组，多维数组可由二维数组类推而得到。

二维数组定义的一般形式是：

其中常量表达式1表示第一维下标的长度，常量表达式2表示第二维下标的长度。

例如：

说明了一个三行四列的数组，数组名为a，其下标变量的类型为整型。该数组的下标变量共有3×4组，即：

pagenumber_ebook=167,pagenumber_book=157

二维数组在概念上是二维的，即是说其下标在两个方向上变化，下标变量在数组中的位置也处于一个平面之中，而不是像一维数组只是一个向量。但是，实际的硬件存储器却是连续编址的，也就是说存储器单元是按一维线性排列的。如何在一维存储器中存放二维数组，可有两种方式：一种是按行排列，即放完一行之后顺次放入第二行。另一种是按列排列，即放完一列之后再顺次放入第二列。在C语言中，二维数组是按行排列的。

即：先存放a[0]行，再存放a[1]行，最后存放a[2]行。每行中有4个元素也是依次存放。由于数组a说明为int类型，该类型占2个字节的内存空间，所以每个元素均占有2个字节。

2.二维数组初始化

二维数组赋初值的方式有两种，一种是不分行给二维数组所有元素赋初值。例如：