51单片机之C语言-4.1数据类型

从这一章起我们开始学习单片机C语言，既然是语言那么就应该有基本词汇和相关的语法。我们先来看看数据类型。讲数据之前先简单说说单片机的存储结构。我们知道单片机要运行之前，我们需要给他写指令，指令存放在ROM存储器上。我们再细想一下，既然存放在ROM上，那么我们来想一个问题，比如我的指令中有个数字‘3’要，这个‘3’是怎么存放的？相信这个很容易，单片机中存放的都是二进制，那么首先要转成二进制11B,格式如下：

这个不就是表示3了吗？也就是说，如果你要放这个数，我把这个数先转成二进制形式(可以直接使用电脑自带的计算机来转换)，然后找单片机的存储器要2个格子放进去1或者0就行了。这样理解对不对呢？不对。你向单片机要格子的时候，单片机要么给你8个格子，要么16个，也就是8整数倍。为什么是这样？因为单片机存储器的最小单元是一个字节(8位).也就是说，即便你只想放一个数字1，单片机也会给你8个格子。这里我们可以这样来理解存储器：

每一行8个单元格，每个单元格能放0或者1.ROM由很多个这样的单元格组成。具体的我们后面再讲。于是这样我们存放3，30，40，120等等就容易了，都是放在同一行的单元格中。这样每一行能存放的大小范围为0-255.也就是说在0-255直接任意大小的数据都很好存储了。像这样的数据我们就叫char型。但是又有了个问题，如果我要存放-3这个负数，怎么办？我们说过这些单元格只能放1或者0，不能放负号进去，怎么办？于是我们想了个办法，就从8个单元格中取一个出来，用0表示正，1表示负。取哪一个单元格，最高位也就是最左边的那个为最高位。假如我现在在最高位放一个1，那么单片机怎么知道这个最高位是1还是表示负数，比如:

1111_0110这个是多少，246还是-118，怎么区别？看看我们是怎么告诉单片机的，

unsignedchar 表示最高位为数字，signed char表示最高位为正负。

好了，问题来了。如何我现在要存放256怎么办？8个单元格肯定不够用了，需要9个单元格，前面说了，要么8个单元格，要么16个单元格，单片机不给你9个单元格，这样我们只好用16个单元格，即使只用了9个单元格，有点浪费. 这16个格子就表示int整型。同样的，正负也是占用最高位的一个格子，unsigned int 表示最高位的单元格是数字，signed int最高单元格表示正负。举个例子：65367

如果是unsigned int,则表示65367

如果是signed int，表示-32599

很容易的可以算出，unsigned int的范围:0-65535

signedint的范围: -32768 – 32767

现在我们知道了8个单元格就是char，16单元格就是int(范围限于本单片机).那么有没有24个单元格呢？没有，只有32个格子，这个是固定的。32格子就是长整型了,用long表示。同样的，可以知道，

unsignedlong 范围:0 – 4294967295,

signedlong 范围:-2147483648 – 2147483647

通过以上的分析，我们可以知道，如果要使用的数据只需要占用8个格子，就没有必要占用16个格子，这样可以节省存储空间。

另外这里补充两个程序中经常用到的两个指令 define和typedef

1. 无参宏定义

#define 标志符 字符串

其中的"#"表示这是一条预处理命令。凡是以"#"开头的均为预处理命令。"标志符"为所定义的宏名。"字符串"可以是常数，表达式，格式串等。

例如:

#define M (y*y+3*y)

它的作用是指定标志符M来代替表达式(y*y+3*y). 在编写源程序时，所有的(y*y+3*y)都可由M代替。

注意#define M(y*y+3*y)后面不可以有分号";",否则M将分号一起替换

2. 类型定义符typedef

C语言不仅提供了丰富的数据类型，而且还允许由用户自己定义类型说明符，也就是说允许由用户为数据类型取"别名"。类型定义符typedef即可用来完成此功能。typedef定义的一般形式为：typedef 原类型名 新类型名例如 typedef char NAME[20];表示Name是字符数组类型，数组长度为20,注意后面带有分号。然后可以用NAME说明变量，如：NAME a1, a2, s1,s2;完全等效于：char a1[20], a2[20],s1[20],s2[20]宏定义define与类型说明符typedef的区别在单片机编程中我们经常看到:#define uchar unsigned char#define uint unsigned int也可以使用typedef来定义：typtedef unsigned char uchar;typedef unsigned int uint;但是碰到如下情况就不能互换了，#define PIN1 int *typedef (int *) PIN2;从形式上看这两者相似，但在实际使用中却不相同。下面用PIN1,PIN2说明变量时就可以看出它们的区别:PIN1 a, b;在宏代换后变成：int *a,b;表示a是指向整形的指针变量，而b是整