Arduino學習筆記② Arduino語言基礎

版權聲明：本文爲博主 **單片機菜鳥** 一心一血敲出來的原創作品，未經博主允許不得轉載，多謝支持。
本系列博客僅僅做個人技術交流分享，不做任何商業用途。如有不對之處，請留言，本人及時更改。
如何和博主一起學習：

博主建立了ESP8266開發之旅學習羣，需要的同學請加 869920142

1.前言

在初步認識什麼是Arduino之後，我們就開始講解一下Arduino語言基礎，我們需要知道到底Arduino提供了什麼平臺以及什麼語言來讓我們做開發（技術基本上都是先學習開發語言）。

2.Arduino語言以及程序結構

Arduino使用C/C++語言編寫程序（絕大部分的程序員大學都學了這個）。C語言是一種面向過程的編程語言，C++是一種面向對象的編程語言（雖然樓主已經忘光了這個）。早期Arduino核心庫使用C語言編寫，後來引進了面向對象的思想，目前最新核心庫採用C與C++混合編程。
通常所說的Arduino語言，就是指Arduino核心庫提供的各種API的集合。這些API是對更底層的單片機支持庫進行二次封裝所形成的（玩過單片機的人估計都是經常和各種寄存器打交道）。Arduino提供的API可以讓初學者不用理會單片機複雜寄存器配置，然後就能直觀控制Arduino，提高開發效率。
Arduino程序的基本結構如下：

void setup() {
  // put your setup code here, to run once(這裏代碼只運行一次):
 
}
 
void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly(這裏代碼不斷運行):
 
}

這個模型可以這樣理解（估計學過c語言的都知道main）:

int main() {
    setup() ；
    while(1) {
        loop() ；
    }
}

3.語言基礎

對於學過C語言的人，可以直接大概掃描一下。

3.1 數據類型

3.1.1 常量

程序運行中，值不能改變，常量可以是字符，也可以是數字，語句：

#define 常量名  常量值

例子：一般人都要用到調試功能（這裏我個人是用串口），但是在真正最終代碼的時候又想關閉調試功能，那麼就可以這麼用：

#define MyDebugSerial Serial
 
//該條語句用於使能DEBUG輸出信息，屏蔽掉就不會輸出debug調試信息
#define DEBUG
 
#ifdef DEBUG
#define DBGLN(message)    MyDebugSerial.println(message)
#else
#define DBGLN(message)
#endif
 
void setup() {
  MyDebugSerial.begin(9600);
  DBGLN("setup end");
}
 
void loop() {
  
}

3.1.2 變量

程序中可變的值稱爲變量。

3.1.2.1 整型

Arduino可使用的整數類型以及取值範圍如下：

而在Arduino Due中，int型以及unsigned int型佔用4字節（32位Arm處理器）。

3.1.2.2 浮點型

float double 實數,兩者精度一樣，都佔有4字節（32位）內存空間，在Arduino Due中，double類型佔用8字節（64位）內存空間。

3.1.2.3 字符型

char類型，佔用1字節，字符需用單引號引用，如:char data = ‘c’;

3.1.2.4 布爾型

boolean類型，只有兩個：false和true，佔用1字節內存空間。

3.1.2.5 數組

int a[5],char b[6],注意不要數組溢出，數組下標從0開始編號。

3.1.2.6 字符串

char 字符串名稱[字符個數]或者 String 字符串名稱,我個人是喜歡String。

3.1.3 常見運算符

3.1.4 三大組織結構

3.1.4.1 順序結構

程序語句按先後順序依次執行。

3.1.4.2 選擇結構

根據判斷以決定下一步操作。

形式1（單分支）：

if(表達式){
    語句;
}

形式2（雙分支）：

if(表達式1){
    語句1;
}else{
    語句2;
}

形式3（多分支）：

if(表達式1){
    語句1;
}else if(表達式2){
    語句2;
}else if(表達式3){
    語句3;
}

形式4（超多分支，一般超過4個）：

switch(){
   case 常量表達式1:
          語句1;
          break;
   case 常量表達式2:
          語句2;
          break;
   case 常量表達式3:
          語句3;
          break;
     ......
     default:
          語句n;
          break;
}

注意：
switch後的表達式的結果只能是整型或字符型，如果使用其他類型，則必須使用if語句。switch結構會將switch語句後的表達式與case後的常量表達式比較，如果相符就運行常量表達式所對應的語句；如果都不相符，則會運行default後的語句；如果不存在default部分，程序就直接退出switch結構。一般要使用break語句退出switch結構，如果沒有使用break語句，則程序一直執行到有break的位置才退出或者運行完該switch結構退出。

3.1.4.3 循環結構

重複結構，反覆執行某一部分代碼，while(當)循環和until(直到)循環。

while型循環結構會先判斷給定條件，當給定條件不成立，則退出該結構，當給定條件成立，繼續執行A，如此反覆;
until型循環結構會先執行A，然後判斷給定條件是否成立，若成立立即退出循環，不成立則繼續執行A,如此反覆;

while循環形式：

while(表達式){
   語句;
}

until循環形式:

do{
  語句;
}while(表達式);

for循環形式：

for(表達式1;表達式2;表達式3){
   語句;
}

循環結構中都有一個表達式用於判斷是否進入循環，但有時候需要提前結束循環或者跳過某次循環，則使用break和continue實現；

break 終止當前選擇結構或者循環結構
continue 跳過本次循環中剩下的語句

4.總結

大概Arduino語法基礎就講到這裏（有c語言基礎的人直接掃描一下就可以了，畢竟語言是相通的），接下來我準備開始講解實戰，敬請期待。