Arduino -- 一个return引出的运行机制_arduino return

自从接触Arduino以来，我们就被灌输了一个理念~
在.ino 文件中：

• setup函数中，做引脚模式初始化配置，串口波特率配置等；且该函数只在板子上电或复位之后运行一次。
• loop函数，放置需要一直运行的操作，因为被告知该函数在setup函数之后会一直循环运行下去。

其他的全局变量、全局函数可以定义在setup函数、loop函数前面或是后面，即使是在setup函数、loop函数后面定义的，也不需要在开头做函数声明，不会导致编译出错可以正常调用。

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直到一天突发奇想，loop函数一直在循环，那么我在loop函数中直接执行return，是不是就直接结束 “loop循环” 从而退出了自身进程？！！？
所以我简单改了Blink程序，添加return如下：

void setup()
{
	pinMode(13,OUTPUT);
}

void loop()
{
	digitalWrite(13,HIGH);
	delay(1000);
	digitalWrite(13,LOW);
	delay(1000);

	return;
	delay(2000);
}
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测试结果推导：

1）程序执行一遍LED亮灭，遇到 return 后板子退出进程，处于“裸跑”状态；
2）程序连 return 后面的语句一同执行，并且一直循环，无视 return 存在；
3）程序一直循环LED亮1秒灭1秒操作，不执行 return 后的操作；

实际测试结果

结果证实第三种推导是正确的：程序一直循环执行亮1灭1的操作，return在程序中确实有退出loop函数的作用，但是loop函数又再次神奇的“运行”起来了。
由此推断loop函数不是一个自身循环的函数，应该是在某个地方一直被循环调用了，return都不能阻止这个程序的“循环”。

Arduino所用的编程语言是C\C++，正常来说应该能找到main.c文件已经main函数。通过在安装目录中的搜寻，确实找到了main.c的踪迹，路径是 Arduino\hardware\arduino\avr\cores\arduino，是个cpp文件。

main.cpp内容也比较简单，如下：

#include <Arduino.h>

// Declared weak in Arduino.h to allow user redefinitions.
int atexit(void (* /*func*/ )()) { return 0; }

// Weak empty variant initialization function.
// May be redefined by variant files.
void initVariant() __attribute__((weak));
void initVariant() { }

void setupUSB() __attribute__((weak));
void setupUSB() { }

int main(void)
{
	init();

	initVariant();

#if defined(USBCON)
	USBDevice.attach();
#endif
	
	setup();
    
	for (;;) {
		loop();
		if (serialEventRun) serialEventRun();
	}
        
	return 0;
}
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运行机制

在这里我们看到了熟悉的main函数，在main函数中，除了一些必要的初始化函数调用外，终于看到了setup函数及loop函数的踪影；setup函数在main函数中被调用一次，而不一样的是loop函数被放在for循环里面，这就能解释得通为何Arduino的运行机制中setup函数只运行一次，随后一直在运行loop了，而在loop函数中加入return之后，虽然是退出了当前的loop函数的执行，但是在for循环语句的作用下，又再次被循环调用；
因此，在loop函数中加入return的作用可以理解成相当于添加了continue的作用，在当前位置退出“loop循环”，直接直接开始下一次的“loop循环”，大概道理是一样的。
在for循环中，除了循环执行loop函数，还有一个串口事件的监控，因为跟loop函数同为一个循环体，所以会导致有时候的串口处理不够及时。

在下也有个猜想，搞清楚了Arduino的运行机制（实质上还是运行main函数），改了setup、loop的函数名以及在Arduino.h中的声明，或者自己新建函数在main函数中以同样的形式被调用，也许可以让自己的初始化函数、自己定义的循环函数运行起来。不过对于这套相对成熟的运行机制，这样的想法貌似没什么必要。

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还有个彩蛋，在main.cpp所在的目录中，还能看到串口定义的相关文件，串口0 - 串口3的定义文件都在；甚至还是能看到wiring_analog文件和wiring_digital文件，我们熟悉的digitalRead、digitalWrite函数和analogRead、analogWrite、pinMode函数的定义都在这些文件中，算是另外的收获吧。
但是目前还没弄懂的是main.cpp是怎么能调用到setup函数和loop函数所在的.ino文件的，以及在.ino文件中定义的全局变量和全局函数，如果在setup和loop中没有被调用，是否会占用内存，有知道这些问题答案的读者可以在评论区说一说，互相学习，十分感谢。