3、C语言基础回顾（上）：数据类型、运算符与表达式、流程控制语句（if、switch、for、while）、数组与字符串

好，咱们开始第三讲。说实话，C语言是嵌入式的根。你想想看，不管是51、STM32还是ARM Linux，底层跑的都是C。我见过不少新手，一上来就追新语言，结果连个指针都搞不明白，写出来的代码跑起来各种玄学问题。嗯，这一章咱们把基础夯实，后面写驱动、调协议栈才不慌。

3.1 数据类型——选对类型，省一半内存

C语言的数据类型，说白了就是告诉编译器：我要用多大的一块地方，以及怎么解释这块地方里的二进制数。

我个人习惯，在嵌入式开发里，能用int就别用long，能用uint8_t就别用int。为什么？因为MCU的RAM和Flash都很金贵。我曾经在一个项目里，为了省几个字节，把一个全局变量从int改成uint8_t，结果整个系统多跑了两个功能模块——这就是抠细节的价值。

类型	大小（常见32位机）	取值范围	典型用途
char	1字节	-128 ~ 127 或 0~255	字符、小范围状态
int	4字节	-2^31 ~ 2^31-1	常规整数、循环计数
float	4字节	±3.4e-38 ~ ±3.4e38	传感器数据、小数运算
double	8字节	±1.7e-308 ~ ±1.7e308	高精度计算（MCU慎用）

3.2 运算符与表达式——别让优先级坑了你

运算符这块，我踩过的坑比走过的路还多。尤其是优先级问题，你想想看：

int a = 5;
int b = a++ * 2 + 1;
// 结果是多少？

很多人会算错。实际上，a++ 是先取值后自增，所以 b = 5 * 2 + 1 = 11，然后 a 变成6。我曾经在调试一个电机控制程序时，就因为 ++ 和 * 的优先级搞混，导致电机转了几圈就卡死——从那以后，我养成了一个习惯：拿不准优先级，就加括号。

常用的运算符分类：

• 算术运算符：+、-、*、/、%、++、--
• 关系运算符：>、<、>=、<=、==、!=
• 逻辑运算符：&&、||、!
• 位运算符：&、|、^、~、<<、>>（嵌入式里用得最多！）
• 赋值运算符：=、+=、-=、*= 等

3.3 流程控制语句——程序的分岔路口

3.3.1 if-else 与 switch-case

if-else 是最直观的条件判断。但要注意，不要嵌套太深。我见过有人写了7层if嵌套，那代码简直像一团乱麻。我个人习惯，超过3层就考虑用switch或者重构。

// 好的写法
if (temp > 100) {
    overheat_alarm();
} else if (temp > 80) {
    fan_on();
} else {
    fan_off();
}

// 不好的写法（嵌套太深）
if (mode == 1) {
    if (flag) {
        if (count > 10) {
            // 太深了！
        }
    }
}

switch-case 适合多分支定值判断。注意每个case后面要加 break，不然会“穿透”。我曾经在写按键扫描时，忘了加break，结果按一下键，触发了三个功能——用户差点以为产品坏了。

3.3.2 for 与 while——循环的两种姿势

for循环适合已知循环次数的场景。比如遍历数组：

int arr[10] = {0};
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    arr[i] = i * 2;
}

while循环适合条件驱动的场景。比如等待外设就绪：

while (!(UART->SR & (1 << 5)));  // 等待发送完成标志位
// 注意：这种空循环要加超时保护，否则可能死锁

嗯，这里要注意：千万不要在嵌入式里用死循环不加退出条件。我有个同事，写了个 while(1) 等着中断来修改标志位，结果中断没配置好，程序直接卡死——整个产线都停了。

3.4 数组与字符串——数据的集装箱

数组，就是同一类型数据的连续存储空间。在嵌入式里，数组常用于存放采样数据、查表、缓冲区等。

// 一维数组
uint8_t adc_values[100];  // 存放100次ADC采样值

// 二维数组（常用于矩阵、图像处理）
int matrix[3][3] = {
    {1, 0, 0},
    {0, 1, 0},
    {0, 0, 1}
};

字符串在C语言里，其实就是以 '\0' 结尾的字符数组。很多新手容易犯一个错：忘记给字符串结尾留位置。

char str[6] = "hello";  // 实际需要6个字节：h e l l o \0
// 如果写成 char str[5] = "hello"; 就会越界！

我曾在处理AT指令解析时，因为字符串缓冲区少算了1个字节的结束符，导致解析出来的数据总是多一个乱码。排查了整整一个下午，最后发现是 strlen 和 sizeof 搞混了。

好了，这一章的内容就到这里。数据类型、运算符、流程控制、数组和字符串，这些都是C语言的骨架。你把这些吃透了，后面学指针、结构体、链表就会轻松很多。下一章咱们继续聊C语言的高级话题——函数、指针和内存管理，到时候我会分享一些调试技巧，保证让你少走弯路。