STM32——最好的指针详解_stm32结构体指针

        有一年多没更新博客了，今天讲一讲指针。指针就是指针变量，它存放的是数据单元的首地址，数据单元指的是变量、数组、结构体、函数等，然后你就可以通过这个首地址来操作数据。指针有很多便利和好处，后面我会一一讲解。别走开，看到最后，你一定有收获。

一、指针的理解

        1、指针变量如果是0，就是空指针，它不指向任意一个数据，代码里常用NULL来初始化空指针。

        2、首先我们先了解一下内存结构，看下图。        

    

        每个内存对应一个地址，而且内存是以一个一个字节去存储的，如果定义的是普通变量，我们可以直接访问内存的数据。有了指针，可以通过地址去访问内存的数据。数据在内存中的存储模式一般是小端模式，比如上面定义的变量a,最低位的一个字节78存储在0x4000对应的内存中，a是int类型，所以占四个字节，依次往下存储，其他变量b和数组c也是如此。

        3、了解完内存结构，来看我们主角。

                

        刚我们说指针存的是地址嘛，它的大小取决于你的单片机是多少位的，如STM32，那指针就是四个字节，也就是32位。2的32次方就是4G，所以它的地址最大是2的32次方，所以MCU最大只能访问4G的内存大小。所以指针大小就是4个字节。那指针前面的类型作用是指定你访问数据的宽度。比如int *p,如果*p解引的话，访问的数据就是四个字节，p++也是四个字节这样跳变。比如当前p指向的是0x4000地址，p++就是0x4004，而不是0x4001。short类型的指针也是这样，因为它的大小是2字节，如果当前指向的是0x4000,那p++就是0x4002。

        4、同级指针才能赋值，比如说char a = 0x66;char *p;那p=a就不成立，你可以这样理解，变量a是零级指针，p是一级指针，再往后还有二级、三级指针，不同级指针不能赋值。但是p=&a就成立，因为&之后，就是地址了，地址就是指针。

        5、数组和指针一样，数组名也是首地址。 把数组名赋给指针后，指针也能像数组一样使用。比如数组char c[10]，指针chr *a；把a=c后，a也能通过下标像数组一样使用a[5]。

二、指针的便利和好处

        1.使用指针传递大容量的参数，主函数和子函数使用的是同一套数据，避免了参数传递过程中的复制，提高运行效率，减少内存占用。怎么理解呢，看我的，我给你解析一波。

#include <stdio.h>
 
void funtion(int para)
{
    printf("%x\n",para);
}
int main(void)
{
    int a=0x58;
    funtion(a);
    return 0;
}

        看上面的代码你知道内存是怎么分配的吗？首先main里面定义看了一个int的a，占四个字节；funtion()函数传参a，又复制了一遍a的内存存储，如下图，为什么会这样呢？

                                        

传参的时候直接调用a的内存不行吗？这是因为如果在funtion()函数里面改了para的值，相当于改了a的值，那a就不是原来的那个值了，会乱套。所以编译器多复制一份内存，就是为了避免a的值被改变。这样无论你在funtion怎么改para的值，a都不会变，初始化是什么就是什么值，不信的同志可以试试。但是另一个问题又出来了，虽然para是局部变量，funtion()执行完后para的内存会瓦解，但是你在执行过程中药复制a的内存啊。如果是做简单的工程项目，这点内存无伤大雅，不足为虑。但如果你是打工人，公司里面的芯片内存绝逼是非常紧张，本来代码跑的好好的，就你多处调用这个函数，要复制很多次这样的内存，非常的浪费，容易内存溢出。但如果你是用指针，虽然指针变量也会占内存，但是它只占四个字节而已，不会一直重复复制四个字节的内存。利用指针，可以指向a的首地址，每次调用，指针都是指向a的首地址，不会再重复复制内存。不过又有一个问题，如果用指针的话，相当于用同一内存来操作了，这样有时候也会不小心改变传参进去的数据值，不过没事，在定义传参时加个const就不会改变传进来的数据值了，标准c库函数strcpy()都是这么写的。

        2.使用指针传递输出参数，利用主函数和子函数使用同一套数据的特性，实现数据的返回，可实现多返回函数值得设计，因为我们都知道函数只能有一个返回值。在main()函数里面定义两个需要返回的值a和b，在子函数里面，定义两个传参指针，把a和b取地址传入子函数，这样，你在子函数里面做运算，也能改变a和b的值，那么a和b不就相当于子函数的两个返回值了吗。不过这里子函数传参定义的变量为什么不用普通变量二用指针变量呢，在1.里面说了，定义普通变量只会多复制一份传入参数的内存而已，你在子函数里面操作的运算只是改变复制后的内存的值，但是你要知道，子函数内定义的变量是局部变量，子函数结束后，复制的内存也会瓦解，对传入的参数原本的地址对应的值并没有改变。

        3.将模块内的共有部分返回，让主函数持有模块的句柄，人话就是首地址嘛，便于程序对指定对象的操作。比如下面就是把全部变量定义的数组a的首地址给了p，然后p就能像数组一样使用了，当然p[0]也能写出*p输出。不过切记不能把int a[]={00,01,02};写入到funtion()函数里面，因为局部变量在函数结束后会被瓦解，你想要拿数组a里面的值做运算，但是函数结束后，a里面的值就不是你在funtion()里面定义的数组a里面的值了。

#include <stdio.h>
 
int a[]={00,01,02};
int *funtion(void)
{
    return a;
}
int main(void)
{
    int *p;
    p=funtion();
    printf("%d\n",p[0]);
    return 0;
}

4.将复杂格式的数据转换为字节，方便通信与存储。比如串口发送float类型的值，都知道串口只能一个一个字节发送，只能整数发送。那float是有精度的值，怎么整数值发送，比如20.12，先乘以100化成整数在发送？然后接收函数再处理解析出来返回20.12？这种方法当然可以，但是太麻烦了。首先float类型是四个字节，把float类型的数据进行传入，定义串口发送函数传参参数用float *pa指针，在自己定义的串口发送函数里面用float类型的数据对应的地址一个一个用芯片的库的串口发送函数去发送（注：这种芯片自带的串口发送和接收函数都是一个字节去发送和接收的），串口接收函数接收进来的数据用一个数组进行一一接收，这个数组存的是要发送的float类型的值的地址，然后把该数组的首地址赋给指针pb，pb是float类型的指针，然后再解引p出来不就可以得到串口发送的float的值了吗，是不是很巧妙呢。总结就是串口发送的是float类型数据的地址，接收也是float的地址，再用float类型的指针去指向接收的数据，再取地址的内容，就可以得到发送的float类型的数据了。

5.利用指针做回调函数（后面再补充吧......）