第55節(jié)：指針作為數組在函數中的輸出接口
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上一節(jié)介紹的第2種方法，由于為函數多增加了一個數組輸入接口，已經比第1種方法更加直觀了，但是由于只有輸入接口，沒有輸出接口，輸出接口仍然要靠全局變量數組，所以還是有一個小小的遺憾，這節(jié)介紹的第3種方法就是為了改變這個遺憾，為數組在函數中多增加一個輸出接口，這樣，函數既有輸入接口，又有輸出接口，這樣的函數才算完美直觀。這一節(jié)要教大家一個知識點：通過指針，為函數增加一個數組輸出接口。
本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/201611/319753.htm具體內容，請看源代碼講解。
(1)硬件平臺：
基于朱兆祺51單片機學習板。
(2)實現功能：
把5個隨機數據按從大到小排序，用冒泡法來排序。
通過電腦串口調試助手，往單片機發(fā)送EB 00 55 08 06 09 05 07 指令，其中EB 00 55是數據頭，08 06 09 05 07 是參與排序的5個隨機原始數據。單片機收到指令后就會返回13個數據，最前面5個數據是第2種方法的排序結果，中間3個數據EE EE EE是第2種和第3種的分割線，為了方便觀察，沒實際意義。最后5個數據是第3種方法的排序結果.
比如電腦發(fā)送：EB 00 55 08 06 09 05 07
單片機就返回：09 08 07 06 05 EE EE EE 09 08 07 06 05
串口程序的接收部分請參考第39節(jié)。串口程序的發(fā)送部分請參考第42節(jié)。
波特率是：9600 。
(3)源代碼講解如下：
#include "REG52.H"
#define const_array_size 5 //參與排序的數組大小
#define const_voice_short 40 //蜂鳴器短叫的持續(xù)時間
#define const_rc_size 10 //接收串口中斷數據的緩沖區(qū)數組大小
#define const_receive_time 5 //如果超過這個時間沒有串口數據過來，就認為一串數據已經全部接收完，這個時間根據實際情況來調整大小
void initial_myself(void);
void initial_peripheral(void);
void delay_long(unsigned int uiDelaylong);
void delay_short(unsigned int uiDelayShort);
void T0_time(void); //定時中斷函數
void usart_receive(void); //串口接收中斷函數
void usart_service(void); //串口服務程序,在main函數里
void eusart_send(unsigned char ucSendData);
void big_to_small_sort_2(unsigned char *p_ucInputBuffer);//第2種方法 把一個數組從大到小排序
void big_to_small_sort_3(unsigned char *p_ucInputBuffer,unsigned char *p_ucOutputBuffer);//第3種方法 把一個數組從大到小排序
sbit beep_dr=P2^7; //蜂鳴器的驅動IO口
unsigned int uiSendCnt=0; //用來識別串口是否接收完一串數據的計時器
unsigned char ucSendLock=1; //串口服務程序的自鎖變量，每次接收完一串數據只處理一次
unsigned int uiRcregTotal=0; //代表當前緩沖區(qū)已經接收了多少個數據
unsigned char ucRcregBuf[const_rc_size]; //接收串口中斷數據的緩沖區(qū)數組
unsigned int uiRcMoveIndex=0; //用來解析數據協(xié)議的中間變量
unsigned char ucUsartBuffer[const_array_size]; //從串口接收到的需要排序的原始數據
unsigned char ucGlobalBuffer_2[const_array_size]; //第2種方法，參與具體排序算法的全局變量數組
unsigned char ucGlobalBuffer_3[const_array_size]; //第3種方法，用來接收輸出接口數據的全局變量數組
void main()
{
initial_myself();
delay_long(100);
initial_peripheral();
while(1)
{
usart_service(); //串口服務程序
}
}
/* 注釋一：
* 第2種方法，為了改進第1種方法的用戶體驗，用指針為函數增加一個輸入接口。
* 為什么要用指針?因為C語言的函數中，數組不能直接用來做函數的形參，只能用指針作為數組的形參。
* 比如，你不能這樣寫一個函數void big_to_small_sort_2(unsigned char a[5])，否則編譯就會出錯不通過。
* 在本函數中，*p_ucInputBuffer指針就是輸入接口，而輸出接口仍然是全局變量數組ucGlobalBuffer_2。
* 這種方法由于為函數多增加了一個數組輸入接口，已經比第1種方法更加直觀了，但是由于只有輸入接口，
* 沒有輸出接口，輸出接口仍然要靠全局變量，所以還是有點小遺憾，以下第3種方法就是為了改變這個遺憾。
*/
void big_to_small_sort_2(unsigned char *p_ucInputBuffer)//第2種方法 把一個數組從大到小排序
{
unsigned char i;
unsigned char k;
unsigned char ucTemp; //在兩兩交換數據的過程中，用于臨時存放交換的某個變量
for(i=0;i
{
ucGlobalBuffer_2[i]=p_ucInputBuffer[i]; //參與排序算法之前，先把輸入接口的數據全部搬移到全局變量數組中。
}
//以下就是著名的 冒泡法排序。詳細講解請找百度。
for(i=0;i<(const_array_size-1);i++) //冒泡的次數是(const_array_size-1)次
{
for(k=0;k<(const_array_size-1-i);k++) //每次冒泡的過程中，需要兩兩比較的次數是(const_array_size-1-i)
{
if(ucGlobalBuffer_2[const_array_size-1-k]>ucGlobalBuffer_2[const_array_size-1-1-k]) //后一個與前一個數據兩兩比較
{
ucTemp=ucGlobalBuffer_2[const_array_size-1-1-k]; //通過一個中間變量實現兩個數據交換
ucGlobalBuffer_2[const_array_size-1-1-k]=ucGlobalBuffer_2[const_array_size-1-k];
ucGlobalBuffer_2[const_array_size-1-k]=ucTemp;
}
}
}
}
/* 注釋二：
* 第3種方法，為了改進第2種方法的用戶體驗，用指針為函數多增加一個數組輸出接口。
* 這樣，函數的數組既有輸入接口，又有輸出接口，已經堪稱完美了。
* 本程序中*p_ucInputBuffer輸入接口，*p_ucOutputBuffer是輸出接口。
*/
void big_to_small_sort_3(unsigned char *p_ucInputBuffer,unsigned char *p_ucOutputBuffer)//第3種方法 把一個數組從大到小排序
{
unsigned char i;
unsigned char k;
unsigned char ucTemp; //在兩兩交換數據的過程中，用于臨時存放交換的某個變量
unsigned char ucBuffer_3[const_array_size]; //第3種方法，參與具體排序算法的局部變量數組
for(i=0;i
{
ucBuffer_3[i]=p_ucInputBuffer[i]; //參與排序算法之前，先把輸入接口的數據全部搬移到局部變量數組中。
}
//以下就是著名的 冒泡法排序。詳細講解請找百度。
for(i=0;i<(const_array_size-1);i++) //冒泡的次數是(const_array_size-1)次
{
for(k=0;k<(const_array_size-1-i);k++) //每次冒泡的過程中，需要兩兩比較的次數是(const_array_size-1-i)
{
if(ucBuffer_3[const_array_size-1-k]>ucBuffer_3[const_array_size-1-1-k]) //后一個與前一個數據兩兩比較
{
ucTemp=ucBuffer_3[const_array_size-1-1-k]; //通過一個中間變量實現兩個數據交換
ucBuffer_3[const_array_size-1-1-k]=ucBuffer_3[const_array_size-1-k];
ucBuffer_3[const_array_size-1-k]=ucTemp;
}
}
}
for(i=0;i
{
p_ucOutputBuffer[i]=ucBuffer_3[i]; //參與排序算法之后，把運算結果的數據全部搬移到輸出接口中，方便外面程序調用
}
}
void usart_service(void) //串口服務程序,在main函數里
{
unsigned char i=0;
if(uiSendCnt>=const_receive_time&&ucSendLock==1) //說明超過了一定的時間內，再也沒有新數據從串口來
{
ucSendLock=0; //處理一次就鎖起來，不用每次都進來,除非有新接收的數據
//下面的代碼進入數據協(xié)議解析和數據處理的階段
uiRcMoveIndex=0; //由于是判斷數據頭，所以下標移動變量從數組的0開始向最尾端移動
while(uiRcregTotal>=5&&uiRcMoveIndex<=(uiRcregTotal-5))
{
if(ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+0]==0xeb&&ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+1]==0x00&&ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+2]==0x55) //數據頭eb 00 55的判斷
{
for(i=0;i
{
ucUsartBuffer[i]=ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+3+i]; //從串口接收到的需要被排序的原始數據
}
//第2種運算方法，依靠指針為函數增加一個數組的輸入接口
//通過指針輸入接口，直接把ucUsartBuffer數組的首地址傳址進去，排序后輸出的結果還是保存在ucGlobalBuffer_2全局變量數組中
big_to_small_sort_2(ucUsartBuffer);
for(i=0;i
{
eusart_send(ucGlobalBuffer_2[i]); //把用第2種方法排序后的結果返回給上位機觀察
}
eusart_send(0xee); //為了方便上位機觀察，多發(fā)送3個字節(jié)ee ee ee作為第2種方法與第3種方法的分割線
eusart_send(0xee);
eusart_send(0xee);
//第3種運算方法，依靠指針為函數增加一個數組的輸出接口
//通過指針輸出接口，排序運算后的結果直接從這個輸出口中導出到ucGlobalBuffer_3數組中
big_to_small_sort_3(ucUsartBuffer,ucGlobalBuffer_3); //ucUsartBuffer是輸入的數組，ucGlobalBuffer_3是接收排序結果的數組
for(i=0;i
{
eusart_send(ucGlobalBuffer_3[i]); //把用第3種方法排序后的結果返回給上位機觀察
}
break; //退出循環(huán)
}
uiRcMoveIndex++; //因為是判斷數據頭，游標向著數組最尾端的方向移動
}
uiRcregTotal=0; //清空緩沖的下標，方便下次重新從0下標開始接受新數據
}
}
void eusart_send(unsigned char ucSendData) //往上位機發(fā)送一個字節(jié)的函數
{
ES = 0; //關串口中斷
TI = 0; //清零串口發(fā)送完成中斷請求標志
SBUF =ucSendData; //發(fā)送一個字節(jié)
delay_short(400); //每個字節(jié)之間的延時，這里非常關鍵，也是最容易出錯的地方。延時的大小請根據實際項目來調整
TI = 0; //清零串口發(fā)送完成中斷請求標志
ES = 1; //允許串口中斷
}
void T0_time(void) interrupt 1 //定時中斷
{
TF0=0; //清除中斷標志
TR0=0; //關中斷
if(uiSendCnt
{
uiSendCnt++; //表面上這個數據不斷累加，但是在串口中斷里，每接收一個字節(jié)它都會被清零，除非這個中間沒有串口數據過來
ucSendLock=1; //開自鎖標志
}
TH0=0xfe; //重裝初始值(65535-500)=65035=0xfe0b
TL0=0x0b;
TR0=1; //開中斷
}
void usart_receive(void) interrupt 4 //串口接收數據中斷
{
if(RI==1)
{
RI = 0;
++uiRcregTotal;
if(uiRcregTotal>const_rc_size) //超過緩沖區(qū)
{
uiRcregTotal=const_rc_size;
}
ucRcregBuf[uiRcregTotal-1]=SBUF; //將串口接收到的數據緩存到接收緩沖區(qū)里
uiSendCnt=0; //及時喂狗，雖然main函數那邊不斷在累加，但是只要串口的數據還沒發(fā)送完畢，那么它永遠也長不大,因為每個中斷都被清零。
}
else //發(fā)送中斷，及時把發(fā)送中斷標志位清零
{
TI = 0;
}
}
void delay_long(unsigned int uiDelayLong)
{
unsigned int i;
unsigned int j;
for(i=0;i
{
for(j=0;j<500;j++) //內嵌循環(huán)的空指令數量
{
; //一個分號相當于執(zhí)行一條空語句
}
}
}
void delay_short(unsigned int uiDelayShort)
{
unsigned int i;
for(i=0;i
{
; //一個分號相當于執(zhí)行一條空語句
}
}
void initial_myself(void) //第一區(qū) 初始化單片機
{
beep_dr=1; //用PNP三極管控制蜂鳴器，輸出高電平時不叫。
//配置定時器
TMOD=0x01; //設置定時器0為工作方式1
TH0=0xfe; //重裝初始值(65535-500)=65035=0xfe0b
TL0=0x0b;
//配置串口
SCON=0x50;
TMOD=0X21;
TH1=TL1=-(11059200L/12/32/9600); //這段配置代碼具體是什么意思，我也不太清楚，反正是跟串口波特率有關。
TR1=1;
}
void initial_peripheral(void) //第二區(qū) 初始化外圍
{
EA=1; //開總中斷
ES=1; //允許串口中斷
ET0=1; //允許定時中斷
TR0=1; //啟動定時中斷
}
總結陳詞：
通過本節(jié)程序的講解，一部分細心的讀者可能會發(fā)現一個規(guī)律，其實所謂指針作為數組在函數中的輸入接口和輸出接口，輸入接口的指針跟輸出接口的指針在語法上沒有任何區(qū)別，我沒有用到C語言中專門的關鍵詞去限定某個指針是輸入，某個指針是輸出，因此，這個告訴我們什么道理?指針在函數的接口中，天生就是既可以做輸入，也可以是做輸出，它是雙向性的，不像普通的函數變量形參只能做輸入。發(fā)現了這個秘密，我們可不可以把本節(jié)程序中的輸入接口和輸出接口合并成一個輸入輸出接口?當然可以。欲知詳情，請聽下回分解-----指針的第四大好處，指針作為數組在函數中的輸入輸出接口。
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