【嵌入式开发学习】第2天：数组 + 指针基础（嵌入式核心操作）-优快云博客

核心目标：掌握数组（批量存储传感器数据）和指针基础（操作硬件寄存器 / 高效访问数据），完成 2 个嵌入式场景实操，理解两者在嵌入式中的核心用途。

一、数组：嵌入式中 “批量存数据” 的必备工具（40 分钟）

嵌入式开发常需要存储 “多组传感器采样值”“多个外设状态”，比如连续采集 10 次温度、存储 8 个按键的状态，数组就是专门解决 “批量存储” 的工具。

1. 数组的定义与初始化（核心格式）

定义格式：数据类型数组名[数组长度];（比如 int temp_raw_arr[5]; 表示 “存储 5 个整数型的温度原始数据”）
初始化方式（嵌入式常用 2 种）：
- 完全初始化：int temp_raw_arr[5] = {256, 258, 255, 257, 259};（直接给每个元素赋值）
- 部分初始化：int temp_raw_arr[5] = {256, 258};（未赋值的元素默认是 0，嵌入式中可省代码）
关键注意：数组下标从 0 开始（比如上面的数组，第一个元素是 temp_raw_arr[0]，最后一个是 temp_raw_arr[4]），下标越界会导致内存错误（嵌入式中可能直接让程序崩溃）。

2. 数组的核心用途（嵌入式场景）

存储批量采样数据：比如连续采集 5 次温度，用数组存起来再计算平均值（减少误差）。
简化代码：不用定义 5 个独立变量（temp1, temp2...temp5），用数组循环访问更高效。

二、实操 1：用数组存 5 组温度数据，计算平均值（30 分钟）

模拟嵌入式 “多次采样求平均” 的经典场景（比如温度传感器采集数据时，多次采样避免偶然误差）：

运行

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    // 数组：存储5组传感器原始温度数据（嵌入式常用数组存批量采样值）
    int temp_raw_arr[5] = {256, 258, 255, 257, 259};
    float temp_avg = 0.0;  // 存储平均温度
    int i;  // 循环变量（嵌入式中循环变量常用int/char，省内存）
    
    // 循环求和：遍历数组所有元素（下标0-4）
    for(i = 0; i < 5; i++)
    {
        temp_avg += temp_raw_arr[i];  // 累加每个原始数据
        printf("第%d次采样原始数据：%d\n", i+1, temp_raw_arr[i]);
    }
    
    // 计算平均值：总和÷采样次数（加括号明确运算顺序）
    temp_avg = temp_avg / 5.0;
    // 校准后的平均温度（沿用第一天的校准公式）
    float temp_real_avg = temp_avg / 10.0 + 2;
    
    printf("5次采样平均原始值：%.1f\n", temp_avg);
    printf("校准后平均温度：%.1f℃\n", temp_real_avg);
    
    while(1);  // 嵌入式持续运行
    return 0;
}

运行结果：会依次打印 5 次采样数据，最后输出平均原始值和校准后的平均温度。
重点：for(i = 0; i < 5; i++) 是嵌入式遍历数组的标准写法，记住 “下标从 0 开始，循环次数 = 数组长度”。

三、指针基础：嵌入式 “直接操作硬件” 的核心（50 分钟）

指针是嵌入式开发的 “灵魂”—— 操作硬件寄存器、高效访问内存数据、传递大块数据都要用到，先搞懂最基础的 “指针是什么” 和 “怎么用”。

1. 指针的本质：变量的 “地址”

每个变量在内存中都有一个固定地址（类似房间门牌号），指针就是 “存储这个地址的变量”。
嵌入式场景：硬件寄存器（比如控制 LED 的 GPIO 寄存器）有固定的内存地址，用指针可以直接访问这个地址，实现对硬件的控制。

2. 指针的定义与使用（核心格式）

定义格式：数据类型 *指针名;（比如 int *p; 表示 “定义一个指向 int 型变量的指针 p”）
关键操作：
- 取地址（&）：p = &temp_raw;（把变量 temp_raw 的地址赋值给指针 p，p 现在指向 temp_raw）
- 解引用（*）：*p = 260;（通过指针 p 修改它指向的变量的值，等价于 temp_raw = 260）

3. 嵌入式中指针的核心优势

高效：访问大块数据（比如数组）时，指针比数组下标更快（省内存、执行效率高）。
直接操作硬件：硬件寄存器有固定地址，用指针可以直接读写该地址的值（比如给 GPIO 寄存器写 1，点亮 LED）。

四、实操 2：用指针访问数组（嵌入式高频用法）

数组名本质上是 “数组首元素的地址”，所以指针可以直接指向数组，高效遍历元素（比下标访问更贴合嵌入式的 “高效” 需求）：

运行

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int temp_raw_arr[5] = {256, 258, 255, 257, 259};
    int *p;  // 定义指向int型变量的指针
    int i;
    float sum = 0.0;
    
    p = temp_raw_arr;  // 数组名=首元素地址，等价于 p = &temp_raw_arr[0]
    
    // 用指针遍历数组（嵌入式高频写法，高效）
    printf("用指针访问数组元素：\n");
    for(i = 0; i < 5; i++)
    {
        sum += *(p + i);  // *(p+i) 等价于 temp_raw_arr[i]，i=0指向首元素，i=1指向第二个元素
        printf("第%d个元素：%d\n", i+1, *(p + i));
    }
    
    float temp_real_avg = (sum / 5.0) / 10.0 + 2;
    printf("校准后平均温度：%.1f℃\n", temp_real_avg);
    
    while(1);
    return 0;
}