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单片机编程的新选择:C++ 是否合适?

本文转载自微信公众号「strongerHuang」,作者strongerHuang。转载本文请联系strongerHuang公众号。

通常来说,在单片机上编程,要么汇编,要么C语言,而用C++进行开发的很少。

那么究竟能不能用C++开发单片机呢?答案肯定是可以的。

下面基于Keil、STM32,用C++编程点亮LED,给初学者提供一下思路。

为什么很少用C++开发单片机

不知道大家对面向过程和面向对象的理解有多少?

C语言是面向过程的语言,C++是面向对象的编程语言。结合本文来说,面向过程相比面向对象的编程,生成代码量(bin文件)更小,运行效率更高。

所以,C语言相比C++具有更小代码量(bin文件)、更快的运行速度。

当然,这里是C相对C++而言。其实,汇编相对C而言,具有更小代码量和更快的运行速度。(可以参看文章:用 汇编 和 C语言 点灯程序有什么不一样?)

因为单片机的RAM和Flash资源相比较小,运行速度也相对较低,所以,你会发现:很少有人在单片机上面用C++开发项目。

其实,随着单片机的存储资源以及运行速度的增加,目前有些工程师开始用C++开发单片机项目了。

准备工作

在Keil MDK开发环境下,用C语言开发STM32比较常见了,什么开发环境安装、创建工程等这些步骤,本文不讲述,请参看我文章:

Keil系列教程01_Keil介绍、下载、安装与注册

Keil系列教程02_新建基础软件工程

这是Keil的基础教程,有不懂的同学,可以在我公众号后台回复关键字“Keil系列教程”阅读Keil更多的使用方法。

然后就是需要懂一些C++的基础语法,本文讲述的内容比较基础,用到C++很基础的知识。比如:类、对象这些基础内容。

没学过C++也没关系,只要懂C语言,在网上现学C++基础知识,难度都不大。

使用说明

在Keil MDK环境下,使用的是ARM编译器(Arm Compiler),很多网上教程使用V6编译,其实V5和V6版本都是支持C++编程语言的。

在工程中添加C++源代码(比如:main.cpp)

使用V5和V6,工程配置的选项有些差异:

ST的开发库都已经做了支持,你会看到这么一段代码:

#ifdef __cplusplus
extern"C"{
#endif
//这里C源代码
#ifdef __cplusplus
}
#endif

什么意思呢?

这是一段预处理,从预处理代码可以看得出来,大概意思就是:支持C和C++混合编程。

定义LED类

在本文默认大家掌握了用C语言开发STM32流水灯的知识,直接描述C++代码内容。

本文讲述一个很基础的例子"LED点灯",用C++编程实现的方法很多,这里将其中一个基础的方法。

首先,创建一个main.cpp源代码文件,定义一个LED类:

class LED_Class{
}

然后定义私有成员(当然,public也可以):

class LED_Class{
private:
GPIO_TypeDefGPIOx;
uint16_t GPIO_Pin;
uint32_t RCC_APB2Periph;
}

再次就是用到的函数:初始化GPIO、打开、关闭LED等。

class LED_Class{
private:
GPIO_TypeDefGPIOx;
uint16_t GPIO_Pin;
uint32_t RCC_APB2Periph;
public:
LED_Class(GPIO_TypeDefGPIOx,uint16_t GPIO_Pin,uint32_t RCC_APB2Periph){
LED_Class::GPIOxGPIOx;
LED_Class::GPIO_PinGPIO_Pin;
LED_Class::RCC_APB2PeriphRCC_APB2Periph;
}
void Init(void){
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph,ENABLE);

GPIO_InitStruct.GPIO_PinGPIO_Pin;
GPIO_InitStruct.GPIO_SpeedGPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStruct.GPIO_ModeGPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init(GPIOx,&GPIO_InitStruct);
}
void Open(void){
GPIO_SetBits(GPIOx,GPIO_Pin);
}
void Close(void){
GPIO_ResetBits(GPIOx,GPIO_Pin);
}
};

这个代码是不是很简单,即使你不会C++,只要懂C语言,相信都能看懂。

流水灯实现(main函数)

用C++的思路和C语言类似,先初始化,然后再实现:

intmain(void)
{
LED_Class LED1(GPIOF,GPIO_Pin_7,RCC_APB2Periph_GPIOF);
LED_Class LED2(GPIOF,GPIO_Pin_8,RCC_APB2Periph_GPIOF);
LED1.Init();
LED2.Init();
while(1)
{
LED1.Open();
LED2.Open();
Delay(10);
LED1.Close();
LED2.Close();
Delay(10);
}
}

还有一种初始化:

intmain(void)
{
LED_ClassLED1new LED_Class(GPIOF,GPIO_Pin_7,RCC_APB2Periph_GPIOF);
LED_ClassLED2new LED_Class(GPIOF,GPIO_Pin_8,RCC_APB2Periph_GPIOF);
LED1->Init();
LED2->Init();
while(1)
{
LED1->Open();
LED2->Open();
Delay(50);
LED1->Close();
LED2->Close();
Delay(50);
}
}

编译出来的代码量相对更大:

然后,如果有开发板,直接下载即可运行LED闪烁的现象。

说明:

使用C++写单片机流水灯程序,实现的方法有很多,比如还有一些更高级的继承、多态等用法,也可以引入进来。以上只是提供一种思路,引导初学者学习C++编程。

是不是很简单,看到这里,你学废了吗?


用户评论

轨迹!

我一直以为单片机只能用C开发的!

    有7位网友表示赞同!

命硬

确实有语言可以用来开发单片机,比如嵌入式C++, 不过不知道它比普通C编程好用多少。

    有5位网友表示赞同!

大王派我来巡山!

我现在还在学编程,想了解一下C++在开发单片机上的应用场景。

    有11位网友表示赞同!

情深至命

这篇文章的标题很吸引人,我很好奇单片机用 C++ 开发有哪些好处。

    有16位网友表示赞同!

夏以乔木

对嵌入式系统感兴趣的我一定要去看一看!

    有20位网友表示赞同!

千城暮雪

之前做单片机项目的时候一直都是用 C, C++能提高效率吗?

    有19位网友表示赞同!

歇火

C++开发单片机的难度应该比用 C 要高吧?

    有8位网友表示赞同!

咆哮

学习新的编程语言总是一件很有挑战的事情,但也有很多乐趣!

    有18位网友表示赞同!

微信名字

单片机程序比较注重性能和资源的消耗,C++能满足这些需求吗?

    有16位网友表示赞同!

稳妥

感觉用 C++ 开发单片机可能需要更强大的开发环境和工具支持。

    有20位网友表示赞同!

゛指尖的阳光丶

我很想知道,用 C++ 开发单片机的效率如何提高?

    有16位网友表示赞同!

鹿叹

我好奇可以用什么IDE来开发C++版本的单片机程序?

    有18位网友表示赞同!

墨城烟柳

这篇文章会不会介绍一些具体的例子或者应用场景?

    有18位网友表示赞同!

青袂婉约

现在很多开源库和框架都支持 C++, 可以用来开发单片机吗?

    有15位网友表示赞同!

安好如初

如果用 C++ 开发单片机,维护成本会增加吗?

    有5位网友表示赞同!

执拗旧人

我觉得 C++ 的高级特性可能会对单片机的资源消耗产生影响。

    有19位网友表示赞同!

怪咖

期待这个文章能介绍不同语言开发单片的优缺点!

    有8位网友表示赞同!

生命一旅程

用 C++ 开发单片机,对学习嵌入式更是一项提升吗?

    有6位网友表示赞同!

太易動情也是罪名

这篇文章一定会让我对单片机编程有更多新的认知!

    有8位网友表示赞同!

代价是折磨╳

我相信 C++ 也能为单片机的开发带来更多的可能性!

    有12位网友表示赞同!

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