第57节：为指针加上紧箍咒const，避免意外修改了只做输入接口的数据

从业近十年!手把手教你单片机程序框架 第57讲

开场白：

通过上一节的学习，我们知道指针在函数接口中具有双向性，这个双向性是一把双刃剑，既给我们带来便捷，也给我们带来隐患。这一节要教大家以下知识点：

凡是做输入接口的指针，都应该加上const标签来标识,它可以让原来双向性的接口变成了单向性接口，它有两个好处：

第一个：如果你是用别人已经封装好的函数，你发现接口指针带了const标签，就足以说明这个指针只能做输入接口，你用了它，不用担心输入数据被修改。

第二个：如果是你自己写的函数，你在输入接口处的指针加了const标签，它可以预防你在写函数内部代码时不小心修改了输入接口的数据。比如，你试着在函数内部更改带const标签的输入接口数据，当你点击编译时，会编译不过，出现错误提示：error C183: unmodifiable lvalue。这就是一道防火墙啊!

具体内容，请看源代码讲解。

(1)硬件平台：

基于朱兆祺51单片机学习板。

(2)实现功能：

我只是把第55节中凡是输入接口数据的指针都加了const关键字标签，其它代码内容没变。

把5个随机数据按从大到小排序，用冒泡法来排序。

通过电脑串口调试助手，往单片机发送EB 00 55 08 06 09 05 07 指令，其中EB 00 55是数据头，08 06 09 05 07 是参与排序的5个随机原始数据。单片机收到指令后就会返回13个数据，最前面5个数据是第3种方法的排序结果，中间3个数据EE EE EE是第3种和第4种的分割线，为了方便观察，没实际意义。最后5个数据是第4种方法的排序结果.

比如电脑发送：EB 00 55 08 06 09 05 07

单片机就返回：09 08 07 06 05 EE EE EE 09 08 07 06 05

波特率是：9600 。

(3)源代码讲解如下：

#include "REG52.H"

#define const_array_size 5 //参与排序的数组大小

#define const_voice_short 40 //蜂鸣器短叫的持续时间

#define const_rc_size 10 //接收串口中断数据的缓冲区数组大小

#define const_receive_time 5 //如果超过这个时间没有串口数据过来，就认为一串数据已经全部接收完，这个时间根据实际情况来调整大小

void initial_myself(void);

void initial_peripheral(void);

void delay_long(unsigned int uiDelaylong);

void delay_short(unsigned int uiDelayShort);

void T0_time(void); //定时中断函数

void usart_receive(void); //串口接收中断函数

void usart_service(void); //串口服务程序,在main函数里

void eusart_send(unsigned char ucSendData);

void big_to_small_sort_2(const unsigned char *p_ucInputBuffer);//第2种方法 把一个数组从大到小排序

void big_to_small_sort_3(const unsigned char *p_ucInputBuffer,unsigned char *p_ucOutputBuffer);//第3种方法 把一个数组从大到小排序

sbit beep_dr=P2^7; //蜂鸣器的驱动IO口

unsigned int uiSendCnt=0; //用来识别串口是否接收完一串数据的计时器

unsigned char ucSendLock=1; //串口服务程序的自锁变量，每次接收完一串数据只处理一次

unsigned int uiRcregTotal=0; //代表当前缓冲区已经接收了多少个数据

unsigned char ucRcregBuf[const_rc_size]; //接收串口中断数据的缓冲区数组

unsigned int uiRcMoveIndex=0; //用来解析数据协议的中间变量

unsigned char ucUsartBuffer[const_array_size]; //从串口接收到的需要排序的原始数据

unsigned char ucGlobalBuffer_2[const_array_size]; //第2种方法，参与具体排序算法的全局变量数组

unsigned char ucGlobalBuffer_3[const_array_size]; //第3种方法，用来接收输出接口数据的全局变量数组

void main()

{

initial_myself();

delay_long(100);

initial_peripheral();

while(1)

{

usart_service(); //串口服务程序

}

}

void big_to_small_sort_2(const unsigned char *p_ucInputBuffer)//第2种方法 把一个数组从大到小排序

{

unsigned char i;

unsigned char k;

unsigned char ucTemp; //在两两交换数据的过程中，用于临时存放交换的某个变量

for(i=0;i

{

ucGlobalBuffer_2[i]=p_ucInputBuffer[i]; //参与排序算法之前，先把输入接口的数据全部搬移到全局变量数组中。

}

//以下就是著名的 冒泡法排序。详细讲解请找百度。

for(i=0;i<(const_array_size-1);i++) //冒泡的次数是(const_array_size-1)次

{

for(k=0;k<(const_array_size-1-i);k++) //每次冒泡的过程中，需要两两比较的次数是(const_array_size-1-i)

{

if(ucGlobalBuffer_2[const_array_size-1-k]>ucGlobalBuffer_2[const_array_size-1-1-k]) //后一个与前一个数据两两比较

{

ucTemp=ucGlobalBuffer_2[const_array_size-1-1-k]; //通过一个中间变量实现两个数据交换

ucGlobalBuffer_2[const_array_size-1-1-k]=ucGlobalBuffer_2[const_array_size-1-k];

ucGlobalBuffer_2[const_array_size-1-k]=ucTemp;

}

}

}

}

/* 注释一：

* 凡是做输入接口的指针，都应该加上const标签来标识,它可以让原来双向性的接口变成了单向性接口，它有两个好处：

* 第一个：如果你是用别人已经封装好的函数，你发现接口指针带了const标签，就足以说明

* 这个指针只能做输入接口，你用了它，不用担心输入数据被修改。

* 第二个：如果是你自己写的函数，你在输入接口处的指针加了const标签，它可以预防你在写函数内部代码时

* 不小心修改了输入接口的数据。比如，你试着在以下函数最后的地方加一条更改输入接口数据的指令，

* 当你点击编译时，会编译不过，出现错误提示：error C183: unmodifiable lvalue。

*/

void big_to_small_sort_3(const unsigned char *p_ucInputBuffer,unsigned char *p_ucOutputBuffer)//第3种方法 把一个数组从大到小排序

{

unsigned char i;

unsigned char k;

unsigned char ucTemp; //在两两交换数据的过程中，用于临时存放交换的某个变量

unsigned char ucBuffer_3[const_array_size]; //第3种方法，参与具体排序算法的局部变量数组

for(i=0;i

{

ucBuffer_3[i]=p_ucInputBuffer[i]; //参与排序算法之前，先把输入接口的数据全部搬移到局部变量数组中。

}

//以下就是著名的 冒泡法排序。详细讲解请找百度。

for(i=0;i<(const_array_size-1);i++) //冒泡的次数是(const_array_size-1)次

{

for(k=0;k<(const_array_size-1-i);k++) //每次冒泡的过程中，需要两两比较的次数是(const_array_size-1-i)

{

if(ucBuffer_3[const_array_size-1-k]>ucBuffer_3[const_array_size-1-1-k]) //后一个与前一个数据两两比较

{

ucTemp=ucBuffer_3[const_array_size-1-1-k]; //通过一个中间变量实现两个数据交换

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]; //参与排序算法之后，把运算结果的数据全部搬移到输出接口中，方便外面程序调用

}

/* 注释二：

* 以下这条是企图修改输入接口数据的指令，如果不屏蔽，编译的时候就会出错提醒：error C183: unmodifiable lvalue?

*/

//p_ucInputBuffer[0]=0; //修改输入接口数据的指令

}

void usart_service(void) //串口服务程序,在main函数里

{

unsigned char i=0;

if(uiSendCnt>=const_receive_time&&ucSendLock==1) //说明超过了一定的时间内，再也没有新数据从串口来

{

ucSendLock=0; //处理一次就锁起来，不用每次都进来,除非有新接收的数据

//下面的代码进入数据协议解析和数据处理的阶段

uiRcMoveIndex=0; //由于是判断数据头，所以下标移动变量从数组的0开始向最尾端移动

while(uiRcregTotal>=5&&uiRcMoveIndex<=(uiRcregTotal-5))

{

if(ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+0]==0xeb&&ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+1]==0x00&&ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+2]==0x55) //数据头eb 00 55的判断

{

for(i=0;i

{

ucUsartBuffer[i]=ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+3+i]; //从串口接收到的需要被排序的原始数据

}

//第2种运算方法，依靠指针为函数增加一个数组的输入接口

//通过指针输入接口，直接把ucUsartBuffer数组的首地址传址进去，排序后输出的结果还是保存在ucGlobalBuffer_2全局变量数组中

big_to_small_sort_2(ucUsartBuffer);

for(i=0;i

{

eusart_send(ucGlobalBuffer_2[i]); //把用第2种方法排序后的结果返回给上位机观察

}

eusart_send(0xee); //为了方便上位机观察，多发送3个字节ee ee ee作为第2种方法与第3种方法的分割线

eusart_send(0xee);

eusart_send(0xee);

//第3种运算方法，依靠指针为函数增加一个数组的输出接口

//通过指针输出接口，排序运算后的结果直接从这个输出口中导出到ucGlobalBuffer_3数组中

big_to_small_sort_3(ucUsartBuffer,ucGlobalBuffer_3); //ucUsartBuffer是输入的数组，ucGlobalBuffer_3是接收排序结果的数组

for(i=0;i

{

eusart_send(ucGlobalBuffer_3[i]); //把用第3种方法排序后的结果返回给上位机观察

}

break; //退出循环

}

uiRcMoveIndex++; //因为是判断数据头，游标向着数组最尾端的方向移动

}

uiRcregTotal=0; //清空缓冲的下标，方便下次重新从0下标开始接受新数据

}

}

void eusart_send(unsigned char ucSendData) //往上位机发送一个字节的函数

{

ES = 0; //关串口中断

TI = 0; //清零串口发送完成中断请求标志

SBUF =ucSendData; //发送一个字节

delay_short(400); //每个字节之间的延时，这里非常关键，也是最容易出错的地方。延时的大小请根据实际项目来调整

TI = 0; //清零串口发送完成中断请求标志

ES = 1; //允许串口中断

}

void T0_time(void) interrupt 1 //定时中断

{

TF0=0; //清除中断标志

TR0=0; //关中断

if(uiSendCnt

{

uiSendCnt++; //表面上这个数据不断累加，但是在串口中断里，每接收一个字节它都会被清零，除非这个中间没有串口数据过来

ucSendLock=1; //开自锁标志

}

TH0=0xfe; //重装初始值(65535-500)=65035=0xfe0b

TL0=0x0b;

TR0=1; //开中断

}

void usart_receive(void) interrupt 4 //串口接收数据中断

{

if(RI==1)

{

RI = 0;

++uiRcregTotal;

if(uiRcregTotal>const_rc_size) //超过缓冲区

{

uiRcregTotal=const_rc_size;

}

ucRcregBuf[uiRcregTotal-1]=SBUF; //将串口接收到的数据缓存到接收缓冲区里

uiSendCnt=0; //及时喂狗，虽然main函数那边不断在累加，但是只要串口的数据还没发送完毕，那么它永远也长不大,因为每个中断都被清零。

}

else //发送中断，及时把发送中断标志位清零

{

TI = 0;

}

}

void delay_long(unsigned int uiDelayLong)

{

unsigned int i;

unsigned int j;

for(i=0;i

{

for(j=0;j<500;j++) //内嵌循环的空指令数量

{

; //一个分号相当于执行一条空语句

}

}

}

void delay_short(unsigned int uiDelayShort)

{

unsigned int i;

for(i=0;i

{

; //一个分号相当于执行一条空语句

}

}

void initial_myself(void) //第一区 初始化单片机

{

beep_dr=1; //用PNP三极管控制蜂鸣器，输出高电平时不叫。

//配置定时器

TMOD=0x01; //设置定时器0为工作方式1

TH0=0xfe; //重装初始值(65535-500)=65035=0xfe0b

TL0=0x0b;

//配置串口

SCON=0x50;

TMOD=0X21;

TH1=TL1=-(11059200L/12/32/9600); //这段配置代码具体是什么意思，我也不太清楚，反正是跟串口波特率有关。

TR1=1;

}

void initial_peripheral(void) //第二区 初始化外围

{

EA=1; //开总中断

ES=1; //允许串口中断

ET0=1; //允许定时中断

TR0=1; //启动定时中断

}

总结陈词：

通过前面几节的学习，我们知道了指针在函数接口中的输入输出用途，以及const关键字的作用。下一节将要讲指针的第五大好处。欲知详情，请听下回分解-----指针的第五大好处，指针在众多数组中的中转站作用。