C语言的重定向fputc函数

本文介绍如何通过重写fputc函数来实现printf函数的重定向,使输出从控制台转向USART端口,适用于单片机环境。文章还探讨了fputc函数在不同操作系统中的实现差异,并解释了为何可以通过重写fputc来实现printf的重写。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

重定向

    即自己重写C的库函数

            提示

                    链接器检查到用户编写了与C库函数相同名字的函数时,优先调用用户编写函数,这样就可实现重定向

重定向printf()函数

         需重写fputc()这个c标准库函数(printf()在c标准库函数实质是一个宏,实际是调用fputc()函数)

         说明

                fputc()默认是把字符输出到调试器控制窗口,要把数据通过USART输出到串口助手,需对基于fputc()的printf()系列函数的输出都重定向到USART端口上去

                要想使用USART功能,需重定向fputc()函数

参考代码

#include <stdio.h> 

#ifdef __GNUC__

#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
#endif

//预处理实现Linux与Windows的兼容,不同的操作系统函数名不一样

PUTCHAR_PROTOTYPE

{
   USART_SendData(EVAL_COM1, (uint8_t) ch);
   while (USART_GetFlagStatus(EVAL_COM1, USART_FLAG_TC) == RESET);

   return ch;

}

 

FILE *f 文件操作

         前提概要   

             C语言自己的fputc的实现与单片机方式的fputc不一样,单片机使用printf需调用fputc这个C语言标准函数,而标准函数的参数就是int ch 和 FILE *f,f这个指针变量未使用,是因为在单片机不需要操作文件,但是标准的C里面是有,加上FILE *f只是为了能够使用fputc函数,如果没有FILE *f这个指针变量 fputc不能被重定向

         提示

                函数传递的参数,在函数内部可以不用,但必须保持函数名和参数的一致

return ch;

     说明

           fputc函数需返回值,以判断是否正常打印数据,成功就返回打印数据,这里未做判断直接进行了return

     提示

             单片机中重定向可参考我的博客

                    https://blog.youkuaiyun.com/linxi8693/article/details/88187460

为什么可通过重写fputc实现printf的重写

    printf是库函数,printf调用了fputc库函数,重写fputc函数即可实现重写printf

        重写跟链接有关

            不同的库中可有相同函数的实现(先被链接的会被使用)

                内存分配库有用该原理(重写malloc, free, operator new、delete等)

        相同函数名在同库中只能实现一次(多重定义会报重复定义错误)

Linux下的 fputc

    fputc的实现应该在系统库(glibc)中

    printf的输出是文件描述符stdout(stdout默认输出到屏幕)
        可以将stdout这个变量设为磁盘文件的文件描述符(输出到文件)

 

<think>好的,我需要帮助用户理解如何在C语言重定向fputc函数,特别是结合他们提供的引用内容。首先,用户的问题是关于实现fputc重定向的示例,所以我应该先解释重定向的基本概念,然后给出具体的步骤和代码示例。 根据引用[1]和[2],重定向fputc主要是为了将输出从默认的标准输出(如屏幕)转向其他设备,比如串口。在嵌入式系统中,这通常涉及到串口初始化以及修改fputc函数。引用[3]提到中颖51芯片通过重写putchar实现,但用户问的是fputc,所以需要区分这两个函数的不同。 可能需要说明,在C标准库中,printf通常依赖于fputc,所以重写fputc可以影响printf的输出方向。比如在Keil中,fputc是弱符号,可以被用户定义的版本覆盖。示例代码需要展示如何通过串口发送字符,并处理发送完成的状态,比如检查USART的状态寄存器。 还需要注意不同的编译器和硬件平台可能有不同的实现方式,比如STM32和中颖51的代码会有所不同。用户提供的引用中有不同的例子,我需要整合这些信息,给出一个通用的步骤,然后可能分平台举例。 需要确保代码示例正确,比如在STM32中使用USART_DR寄存器发送数据,并等待发送完成标志。同时,要提醒用户初始化串口的重要性,否则代码无法正常工作。最后,可能还要提到测试方法,比如通过printf输出信息到串口,并用终端软件查看结果。 总结回答结构:首先介绍重定向的目的,然后分步骤说明,包括串口初始化、重写fputc、示例代码,最后注意事项和应用场景。这样用户能逐步理解和实施。</think>### C语言fputc函数输出重定向的实现步骤 #### 1. **目的与原理** 在C语言中,`fputc`是标准库中用于字符输出的底层函数,`printf`等格式化输出函数最终会调用它。通过重写`fputc`,可以将输出从默认的终端(如屏幕)重定向到其他设备(如串口),常用于嵌入式系统调试[^1][^2]。 --- #### 2. **实现步骤** ##### (1) 初始化目标输出设备(以串口为例) 需先配置串口的波特率、数据位、停止位等参数。例如STM32的串口初始化代码: ```c void USART_Init(void) { // 使能USART时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE); // 配置GPIO为复用推挽模式(TX引脚) GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = { .GPIO_Pin = GPIO_Pin_9, .GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP, .GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz }; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); // 设置串口参数:115200波特率,8位数据,无校验 USART_InitTypeDef USART_InitStruct = { .USART_BaudRate = 115200, .USART_WordLength = USART_WordLength_8b, .USART_StopBits = USART_StopBits_1, .USART_Parity = USART_Parity_No, .USART_Mode = USART_Mode_Tx }; USART_Init(USART1, &USART_InitStruct); USART_Cmd(USART1, ENABLE); } ``` ##### (2) 重写`fputc`函数 覆盖标准库的弱符号定义,将字符发送到串口: ```c #include <stdio.h> // 需包含标准输入输出头文件 int fputc(int ch, FILE *f) { // 等待串口发送缓冲区为空 while (!(USART1->SR & USART_SR_TXE)); // 将字符写入数据寄存器 USART1->DR = (uint8_t)ch; return ch; } ``` --- #### 3. **验证与测试** 调用`printf`输出信息,通过串口调试工具(如PuTTY)查看结果: ```c int main() { USART_Init(); printf("Hello World via UART!\n"); // 此内容将通过串口输出 while(1); } ``` --- #### 4. **注意事项** - **平台差异**:不同芯片的寄存器名称和初始化方式可能不同。例如,中颖51芯片需操作`SBUF`寄存器[^3],而STM32使用`USART_DR`。 - **阻塞与非阻塞**:示例为阻塞式发送(等待发送完成),实际项目中可结合中断实现非阻塞。 - **编译器支持**:需确认编译器是否将`fputc`定义为弱符号(如Keil、IAR支持此特性)。 ---
评论 2
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值