《嵌入式C语言笔记（十七）：进制转换、结构体与位运算精要》

1.进制转换算法

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#include <string.h>
void reversArray(char *s)
{
    int len = strlen(s);
    int i;
    for(i = 0;i < len / 2;++i)
    {
        char t = s[i];
        s[i] = s[len - i - 1];
        s[len - i - 1] = t;
    }
}


void dtoh(unsigned int n, int num)
{
    char s[100];
    char *p;
    p = s;
    
    while(n > 0)
    {
        int t = n % 16;
        if(t >= 10)
        {
            *p = t + 55;
        }
        else
        {
            *p = t + '0';
        }
        n /= 16;
        ++p;
    }
    *p = 0;
    reversArray(s);
    puts(s);
}




int main(void)
{
    int n = 1234;
    dtoh(n,8);

    return 0;

}

2.结构体深度解析

定义与初始化

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struct Student {
    int id;                // 整型成员
    char name[20];         // 字符数组
    float score;           // 浮点成员  
    struct Date {          // 嵌套结构体
        int year;
    } ;
};
// 初始化方式
struct Student s1 = {1, "Li", 95.5f, {2000}};  // 完全初始化
struct Student s2 = {.id=2, .score=88};        // 指定成员初始化

访问与操作

操作类型	语法	示例
直接访问	`结构体变量.成员`	`s1.id = 1001;`
指针访问	`指针->成员`	`struct Student *p = &s1; p->score = 90;`
数组成员操作	`strcpy()`	`strcpy(s1.name, "Wang");`

内存对齐规则

基准对齐：结构体按最大成员类型长度对齐（如含double则8字节对齐）
成员偏移：地址需满足offset % sizeof(member) == 0
总大小：结构体大小为对齐值的整数倍

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struct Example {      // 64位系统示例
    char c;           // 1字节（偏移0）
    int i;            // 4字节（偏移4，填充3字节）
    short s;          // 2字节（偏移8）
};                    // 总大小16字节（填充6字节）

3.共同体（union）特性

所有成员共享同一内存空间，大小为最大成员尺寸。典型应用包括：

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union Converter {
    int number;
    char bytes[4];    // 检测大小端存储
};
conv.number = 0x12345678;  
// 小端模式下conv.bytes[0] == 0x78

4.枚举与类型重定义

枚举（enum）

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enum Week { SUN, MON, TUE, WED=10, THU };  // SUN=0, THU=11
enum Week day = TUE;                       // 整型常量

类型重定义（typedef）

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typedef unsigned char uint8_t;          // 基本类型简化
typedef struct Student Student;          // 结构体简写
typedef void (*FuncPtr)(int);            // 函数指针类型
FuncPtr callback;                        // 声明回调函数

5.位运算实战技巧

运算符	功能	示例	应用场景
`&`	位与	`reg &= ~(1<<3);`	清零寄存器第3位
`	`	位或	`reg
`^`	位异或	`reg ^= (1<<2);`	翻转第2位
`<<`	左移	`data << 4`	数值放大16倍

注意：浮点数不可直接位运算，寄存器操作需使用无符号整型。

6.代码实现

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//共用体
#include<string.h>
struct Student
{
    int id;
    char name[20];
    float score;
};

void printfStudent(struct Student *p)
{
    printf("%d,%s,%f\n", p->id, p->name, p->score);
}

void printfStudents(struct Student *p, int len)
{
    int i;
    for(i = 0;i < len;++i)
    {
        printfStudent(p + i);
    }
}

void swap(struct Student *a, struct Student *b)
{
    struct Student t = *a;
    *a = *b;
    *b = t;
}

void reverseStudent(struct Student *a, int len)
{
    int i;
    for(i = 0;i < len / 2;++i)
    {
        swap(a + i, a +  i + len - 1);
    }
}

int scorecmp(struct Student *p1, struct Student *p2)
{
    if(p1->score > p2 ->score)
    {
        return 1;
    }
    else if(p1->score == p2->score)
    {
        return 0;
    }
    else
    {
        return -1;
    }
}

int namecmp(struct Student *p1, struct Student *p2)
{
    return strcmp(p1 -> name, p2 -> name);
}

void sortStudent(struct Student *a, int len,int (*pfn)(struct Student *, struct Student *))
{
    int i,j;
    for(i = 0;i < len - 1;++i)
    {
        for(j = i + 1;j < len;++j)
        {
            if(pfn(a + i, a +j) > 0)
            {
                swap(a + i, a + j);
            }
        }
    }

}

void sortStudentByName(struct Student *a,int len)
{
    int i,j;
    for(i = 0;i < len - 1;++i)
    {
        for(j = i + 1;j < len;++j)
        {
            if(strcmp(a[i].name,a[j].name) > 0)
            {
                swap(a + i, a + j);
            }
        }
    }
}

void sortStudentByScore(struct Student *a,int len)
{
    int i,j;
    for(i = 0;i < len - 1;++i)
    {
        for(j = i + 1;j < len;++j)
        {
            if(a[i].score > a[j].score)
            {
                swap(a + i,a + j);
            }
        }
    }
}

int main(void)
{
    struct Student s[3] = {
        {1, "wang", 54},
        {2, "li", 564},
        {5, "uy", 97},
    };
    int len = sizeof(s) / sizeof(*s);

    //printfStudents(s + 2, 1);

    //reverseStudent(s, len);
    //printfStudents(s, len);
    
    //sortStudentByName(s, len);
    //sortStudentByScore(s, len);
    //sortStudent(s, len, scorecmp);
    //sortStudent(s, len, namecmp);
    printfStudents(s, len);

    return 0;
}

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//共用体

union Demo
{
    int i;
    char c;
};


int main(void)
{
    union Demo i;
    i.i = 1;

    if(i.c == 1)
    {
        printf("xiao\n");
    }
    return 0;
}