振南技术干货集：C语言的一些“骚操作”及其深层理解（3）

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）

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字符串的实质就是指针

长字符串的拆分技巧

很多时候我们需要进行长字符串的拆分。在振南的研发经历中，使用到这种操作的最典型的应用场合有三个。

1.NMEA 协议数据的解析

NMEA 可能很多人不太了解，但是说到GPS肯定大家都很熟悉。当我们从GPS 模块中读取定位信息的时候，数据就是遵循NMEA协议格式的。图 2.2 为一个标准的GPS数据帧。

图 2.2 一个符合 NMEA 协议标准的 GPS 数据帧

整个数据帧采用ASCII编码，它以 $GP作为开始，后面依次排列的是各项参数，参数之间使用，作为分隔。比如 $GPRMC为推荐定位信息，我当时就是使用这一条数据来获取经纬度信息的(当时是 Intel 杯嵌入式邀请赛需要作一个手持 GPS 跟踪器)。这条数据中N后面是纬度，E后面是经度。我们要作的就是将它们从整个数据帧(一个长字符串)中提取出来。所以,这就涉及到了所谓的“长串拆分”。

2.Shell 命令行的命令解析

在很多项目中，我都习惯于基于串口编写一个后台 Shell 系统，可以起到一个基本的调试作用。从而一定程度上减少修改代码和固件烧录的次数。比如，项目中如果涉及DAC电压经常的调整输出，我就会在后台中设计一个命令SetVn，以便随时灵活的操控DAC。随着项目功能的升级，后台命令也会变得开始复杂。比如 SetArg a b c d e f g h.... ，用于同时设置程序中多个关键参数的值；再比如 SetV channel n freq a，设置某通道第n个信号的输出幅值和频率。

这些命令通过PC上的串口助手或调试终端来发送，比如超级终端、 SecureCRT 或 XShell等。程序中从串口接收到命令之后，将其放入内存的缓冲区中，其形式就是一个字符串。命令字以及后面的若干参数之间使用空格来分隔。程序要匹配命令字，并提取参数，以便执行相应的操作。所以,这也涉及长串的拆分。

3.DTU 模块的 AT 指令解析

AT指令其实和NMEA 是一个道理,它们都是一种通信协议格式,只不过AT指令更多使用在网络通信模块中,比如SIM800 、 ESP8266 、 HC06 蓝牙串口等。举个例子，我们想知道网络信号强度，就可以向模块发送” AT+CSQ\r\n ”，模块会返回” +CSQ：29 , 0\r\n ”。CSQ：后面的 29 就是信号强度。它们都是ASCII编码的，也就是一个字符串。我们需要将 29 从其中提取出来。当然，AT 指令也有比较复杂的,字符串会比较长,包含的参数也会比较多。所以，要想使用这些网络模块实现网络通信,就必须实现对 AT 指令的解析。

说了这么多，都是在说长串拆分很重要。根本问题是如何实现它？很多人可能都会想到使用那个分隔字符，比如空格、逗号。然后去一个个数要提取的参数前面有几个分隔字符，然后后将相应位置上的字符组成一个新的短字符串，如图 2.3 所示

图 2.3 通过分隔字符定位要提取的部分

这种方法固然可行，但是略显笨拙。其实对于这种有明显分隔符的长字符串，我们可以采用“打散”或“爆炸”的思想，具体过程是这样的：将长字符串中的所有分隔符全部替换为’\0 ’，即字符串结束符。此时，长字符串就被分解成了在内存中顺序存放的若干个短字符串。如果要取出第 n 个短字符串，可以用这个函数：

char*substr ( char*str , n )

{

unsigned charlen=strlen ( str );

for (; len ﹥ 0 ; len-- ){if ( str [ len-1 ] ==ˈˈ )str [ len-1 ] =0 ;}

for (; n ﹥ 0 ; n-- )

{

str+= ( strlen ( str ) +1 );

}

returnstr ;

}

很多时候我们需要一次性访问长字符串中的多个短字符串，此时振南经常会这样来作：通过一个循环，将长字符串中的所有分隔符替换为’\0 ’，在此过程中将每一个短字符串首字符的位置记录到一个数组中，代码如下：

好,举个例子：我们要提取”abc 1000 50 off 2500 ”中的” abc ”、” 50 ”和” off ”，可以使用上面的函数来实现。