振南技术干货集:C语言的一些“骚操作”及其深层理解(5)

简介: 振南技术干货集:C语言的一些“骚操作”及其深层理解(5)

注解目录

第二章《c语言的一些“操作”及其深层理解》

一、字符串的实质就是指针

(如何将 35 转为对应的十六进制字符串”0X23”?)

二 、转义符\

(打入字符串内部的“奸细”。)

三、字符串常量的连接

(字符串常量是双面胶,你知道吗?)

四、长字符串的拆分技巧

GPS 数据帧 NMEA、Shell 命令行和 AT 指令的解析,是长串拆分的典型应用。)

五、巧取数值的各位数码

(玩多位数码管的必有操作。)

六、printf 的实质与使用技巧

(自认为很了解 printf?那你试过向 3 个 UART 打印吗?或者打印到液晶屏上?)

七、关于浮点数的传输

(浮点只是一种假象,看清它的本质。)

八、关于数据的直接操作

(如何快速计算浮点的相反数,乘以-1.0?再想想。)

九、 浮点的四舍五入与比较

(老师说浮点不能直接判等,为什么?)

十、的 出神入化的 for 循环

(for 循环很熟悉了吧?OK,振南出了几道题,来试试。)

十一、 隐藏的死循环

(我们在明处,有时死循环在暗处。)

十二、 看似多余的空循环

(没用的东西?)

十三、 独立执行体

(这个概念 C 语言里没学过?那就对了,我经常用。)

十四、 多用() 无坏处

(万物皆可加括号。)

十五、== 的反向测试

(把==错写成=,能让你调程序调到吐血。)

十六、 赋值操作的实质

(让数学教授困惑半生的 C 语言赋值操作。)

十七、 关于补码

(摊牌了,CPU 其实不会作减法。)

十八、 关于-1

(-1 就是全 F,全 F 就是-1。)

二十、字节快速位逆序

(时间与空间的相互转化--计算机中的相对论)

二十一、关于 volatile

(有些东西不可优化。)

二十二、关于变量互换

(位操作的奇妙。)

二十三、关于 sizeof

(告诉你关于 sizeof 那些少人关注的问题。)

二十四、memcpy 的效率

(小小的函数也有大大的背景)

二十五、[] 的本质

(你以为[]只是数组下标?)

二十六、# 与##( 串化与连接)

(一个不曾出现在 C 语言教材中的知识点)

关于浮点数的传输

很多人不能很好的使用和处理浮点,其主要根源在于对它的表达与存储方式不是很理解。最典型的例子就是经常有人问我:“如何使用串口来发送一个浮点数?”

我们知道 C 语言中有很多数据类型,其中 unsigned char、unsigned short、unsigned int.unsigned long 我们称其为整型,顾名思义它们可以表达整型数。而能够表达的数值范围与数据类型所占用的字节数有关。数值的表达方法比如简单,如图 2.4 所示。

一个字节可以表达0~255,两个字节(unsigned short)自然就可以表达 0~65535,依次类推。

当需要把一个整型数值发送出去的时候,我们可以这样作:

也就是将构成整型的若干字节顺序发送即可。当然接收方一定要知道如何还原数据,也就是说它要知道自己接收到的若干字节拼在一起是什么类型,这是由具体通信协议来保障的。

OK,关于整型比较容易理解。但是换成 float,很多人就有些迷糊了。因为 float 的数值表达方式有些复杂。有些人使用下面的方法来进行浮点的发送。

很显然这种方法非常的“业余”。还有人问我:“浮点小数字前后的数字可以发送,但是小数点怎么发?”这赤裸裸的体现了他对浮点类型的误解。

不要被float数值的表象迷惑,它实质上只不过是4个字节而已,如图2.5所示。

图2.5 浮点变量数值的计算方法

所以,正确的发送浮点数的方法是这样的:

接收者将数据还原为浮点:

其实我们应该发现数据类型的实质:不论是什么数据类型,它的基本组成无非就是内存中存储的若干个字节。只是我们人为的赋予了这些字节特定的编码方式或数值表达。看穿了这些,我们就认识到了数据的本质了,我们甚至可以直接操作数据。

关于数据的直接操作

直接操作数据?我们来举个例子:取一个整型数的相反数。一般的实现方法是这样的:

这样的操作可能会涉及到一次乘法运算,花费更多的时间。当我们了解了整型数的实质,就可以这样来作:

这也许还不足以说明问题,那我们再来看一个例子:取一个浮点数的相反数。似乎只能这样来作:

其实我们可以这样来作:

没错,我们可以直接修改浮点在内存中的高字节的符号位。这比乘以-1.0 的方法要高效的多。

当然,这些操作都需要你对 C 语言中的指针有炉火纯青的掌握。

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