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C/C++ 中常用标识符解析

一、static 静态符号

概念介绍

static 是一个用来控制变量储存方式及可见性的关键字，常用于修饰变量和函数。它的使用位置决定了变量或函数的性质，包括静态函数、静态全局变量和静态局部变量。

具体使用区别

static void fun(void) {
    ...
}
void fun(void) {
    ...
}

static Robot_t Robot;
Robot_t Robot1;

void fun(void) {
    static uint8_t robot;
    uint8_t robot1;
}

关键字对比表

二、volatile 与 register 类型修饰符

概念介绍

• volatile：声明的变量可以被某些编译器未知的因素（如操作系统、硬件等）修改。
• register：建议编译器将变量存放在寄存器中，以提高访问速度。

两者的作用

• volatile：确保每次访问变量时都从内存中读取，避免缓存优化带来的问题。
• register：优化变量访问速度，但可能影响代码的可维护性。

使用场景

• volatile：多线程环境下的共享变量、硬件寄存器映射等。
• register：用于频繁访问的变量，提升程序执行效率。

示例

volatile uint8_t robot;
register uint8_t robot1;

三、const extern

概念介绍

• const：修饰的变量为只读常量，不能修改。
• extern：允许在其他文件中使用变量或函数。

const 的使用场景

• 数据为不可修改的常量。
• 参数和返回类型也可以使用 const。

示例

const int a = 0;
int const b = 0;

const 修饰指针

int const *a;
const int *b;
int *const c;
const int *const d;

const 修饰函数

void test(const Class& Var); // 引用参数不可修改
void test(const TYPE& Var); // 引用参数为常量

四、__asm 汇编标识符

概念介绍

• __asm：用于嵌入汇编代码，支持在 C++ 中执行汇编指令。

使用示例

__asm volatile("BKPT #01");
__asm void SystemReset(void) {
    MOV R0, #1
    MSR FAULTMASK, R0
    LDR R0, =0xE000ED0C
    LDR R1, =0x05FA0004
    STR R1, [R0]
    deadloop:
        B deadloop
}

五、attribute((at(address))) 指定地址

概念介绍

• 使用 attribute 修饰符可以指定变量的绝对地址。
• 常用于将变量存放在特定内存区域。

示例

__align(32) volatile CPU_INT08U External_RamMemp[EXTERNAL_MEM_NUM][EXTERNAL_MEMBLOCK_SIZE] __attribute__((at(0x08004000)));

变量存放位置

• ROM 内存：使用 attribute((at(address))) 修饰。
• RAM 内存：默认存放位置。

六、__packed 与 attribute((packed))

概念介绍

• __packed：将结构体或联合体变量的成员对齐为 1 字节。
• attribute((packed))：与 packed 等效。

示例

typedef __packed__ {
    uint8_t a : 1;
    uint8_t b : 1;
    uint8_t c : 1;
    uint8_t d : 1;
    uint8_t e : 1;
    uint8_t res : 3;
} StructTypef;
typedef struct __attribute__((__packed__)) {
    uint8_t a;
    char b;
} StructTypef;

七、inline 内联函数修饰符

概念介绍

• inline：建议编译器对函数进行内联展开，减少函数调用开销。

使用示例

inline Robot_t* Robot_Get_Base(void) {
    return &Robot;
}

优缺点

• 优点：提高执行效率。
• 缺点：函数复杂或含有循环时不建议使用。

八、__irq 中断函数标志

概念介绍

• __irq：标记中断函数，确保编译器正确处理中断入口和退出。

示例

__irq void USART2_IRQHandler(void) {
    if (USART2->ISR_USART_ISR_RXNE) {
        USART2->ISR &= ~USART_ISR_RXNE;
        cyclic_buffer_push(&s_comm.s_cyclic_rx_, USART2->RDR);
    }
}

九、attribute((weak)) 弱符号标识

概念介绍

• 弱符号：在链接时优先于同名强符号。
• 使用场景：定义未初始化的全局变量，避免因未定义符号导致错误。

示例

void __attribute__((weak)) f();
int main(void) {
    if (f) {
        f();
        return 0;
    }
}

通过以上标识符的学习与应用，我们能够更好地理解 C/C++ 代码的特性，提升代码的安全性和性能。更多技术文章请关注 良知犹存的技术博客。