Тип данных word arduino

Обновлено: 08.01.2025

Сначала приводит A и B , к указанному типу, а потом вычисляет результат A+B .

Приводит указатель A к указанному типу указателя.

Спецификаторы памяти:
(указываются перед типом)

Объявление переменной в виде константы, её можно читать, но нельзя менять, т.к. она хранится в области flash памяти.

Объявление переменной, значение которой может быть изменено без явного использования оператора присвоения =. Используются для работы с прерываниями.

Объявление локальной переменной, значение которой не теряется, между вызовами функции. Если переменная объявлена глобально (вне функций), то её нельзя подключить в другом файле.

Объявление глобальной переменной, которая определена во внешнем файле.

Объявление локальной переменной, значение которой требуется хранить в регистрах процессора, а не в ОЗУ, для обеспечения ускоренного доступа.

Значения некоторых констант:

Ложь, используются вместо 0
Истина, используется вместо 1

Низкий уровень
Высокий уровень

Конфигурация вывода как вход
Конфигурация вывода как выход
Конфигурация вывода как вход с подтяжкой

Передача младшим битом вперёд
Передача старшим битом вперёд

Тактовая частота Arduino в Гц

Число Пи
Половина числа Пи
Два числа Пи
Число Эйлера

Префиксы:

Запись числа в 2ой системе ( 0b 10101)

Запись числа в 2ой системе ( B 10101)

Запись числа в 8ой системе ( 0 12345)

Запись числа в 16ой системе ( 0x 1234A)

Модификаторы:

Число типа long (12345 L )

Число типа long lond (12345 LL )

Число беззнакового типа (12345 U )

Комбинация модификаторов (12345 UL )

Показатель экспоненты (3 E -5 = 3•10-5)

Переменные, массивы, объекты, указатели, ссылки, . :

Это указание имени и типа переменной.
int A; // объявление переменной А

Это выделение памяти под переменную.
A =1; // определение ранее объявленной A

Действуют постоянно, в любом месте кода.

Создаются внутри функций, циклов и т.д.
удаляются из памяти при выходе из них.

Указывается в одинарных кавычках.
char A=' Z '; // присвоение символа «Z»

Указывается в двойных кавычках.
String A ; // присвоение строки «XY»

Это переменная с указанием класса, вместо типа, через объект можно обращаться к методам класса

Ссылка, это альтернативное имя переменной, она возвращает значение переменной, на которую ссылается.

int A=5; // создана переменная A = 5
int & C=A; // создана ссылка C на переменную A
A++; C++; // в результате A=7 и C=7
// Ссылку нельзя переопределить: &C=Z;

Указатель, это переменная, значением которой является адрес.

int * Y1=&A; // указателю Y1, передан адрес переменной A
int ( * Y2)(int)=F; // указателю Y2, передан адрес функции F
B=Y1; // получаем адрес переменной A из указателя Y1
B= * Y1; // получаем значение A разыменовывая указатель
// Указатель можно переопределять: Y1=&Z;

Создание альтернативного имени для типа

typedef bool dbl; // создаём свой тип «dbl», как тип bool
dbl A=1; // создаём переменную A типа bool

Это переменная состоящая из нескольких однотипных элементов, доступ к значениям которых осуществляется по их индексу.

int A[5]; // объявлен массив A из 5 элементов типа int
int A[2]=; // объявлен и определён массив A из 2 эл-тов
char A[ ]="Hi"; // создана строка A, как массив символов

Начнём с типов памяти микроконтроллера, их целых три:

В ближайшее время нас будет интересовать только SRAM память, в которой хранятся переменные, именно о них дальше и пойдёт речь.

Двоичная система

И так далее. Помимо закономерности увеличения разрядов и чисел есть ещё одна: приглядитесь к числам в двоичной системе со всеми нулями справа от единицы:

10	2
100	4
1000	8
10000	16

Именно, степень двойки! Именно на степенях двойки в цифровом мире завязано очень много. Чтобы получить количество десятичных чисел, которые могут быть закодированы заданным количеством бит, нужно возвести 2 в степень количества бит. Смотрим на таблицу выше и продолжаем:

1 кБ = 1024 Б
1 МБ = 1024 кБ
1 ГБ = 1024 МБ
И так далее

Двоичная система является родной для микроконтроллера, и для работы с отдельными битами существует целый ряд инструментов, о них мы поговорим в уроке о битовых операциях из раздела продвинутых уроков.

Другие системы исчисления

Базис	Префикс	Пример	Особенности
2 (двоичная)	B или 0b (ноль бэ)	B1101001	цифры 0 и 1
8 (восьмеричная)	0 (ноль)	0175	цифры 0 – 7
10 (десятичная)	нет	100500	цифры 0 – 9
16 (шестнадцатеричная)	0x (ноль икс)	0xFF21A	цифры 0-9, буквы A-F

Переменные

1 байт = 8 бит = 256
2 байта = 16 бит = 65 536
4 байта = 32 бита = 4 294 967 296

Да, больше четырёх байт в ардуино (точнее в МК от AVR) уже не влезет, при использовании обычных типов данных. Для работы с разными диапазонами значений используются разные типы данных (переменных). По сути можно использовать 4 байта для хранения чего угодно, но это не оптимально. Это как знать, что вам нужно будет унести максимум 200 мл воды (меньше 1 байта), но вы всё равно берёте 19 литровую бутыль (2 байта). Или железнодорожную цистерну на 120 тонн (4 байта). Если хотите писать красивый и оптимальный код, используйте соответствующие типы данных. Кстати, вот они:

Типы данных

*Не встречал упоминания об этом в официальных источниках, но Ардуино (точнее компилятор) также поддерживает 64 битные числа, соответственно тип данных int64_t и uint64_t Максимальный размер всех типов данных хранится в константах, и его можно использовать в коде по надобности:

Помимо целочисленных типов ( byte , int , long ) есть более интересные:

Есть ещё несколько нестандартных типов, которые иногда встречаются в чужом коде:

Объявление и инициализация переменных

тип_данных имя; // объявление
тип_данных имя = значение; // объявление и инициализация
Также можно объявить и инициализировать несколько переменных через запятую: int a = 0, b, с = 10;

Преобразование типов

И всё! (int)val будет обрабатываться как int , а не как byte .

Преобразование _cast (Pro)

Иногда можно встретить преобразование типов через оператор cast. Отличную статью можно глянуть на Хабре, а я кратко опишу 4 основных каста:

Как пользоваться: на примере предыдущего примера

Константы

Область видимости

Переменные, константы и другие типы данных (структуры и перечисления) имеют такое важное понятие, как область видимости. Она бывает

Глобальной
Локальной
Формальной (параметр)

Глобальная

Глобальная переменная объявляется вне функций и доступна для чтения и записи в любом месте программы, в любой её функции.

Локальная

Локальная переменная живёт внутри функции или внутри любого блока кода, заключённого в < фигурные скобки >, доступна для чтения и записи только внутри него. При попытке обратиться к локальной переменной из другой функции (за пределами её < блока >) вы получите ошибку, потому что локальная переменная создаётся заново при выполнении содержащего её блока кода (или функции) и удаляется из памяти при завершении выполнения этого блока (или функции):

Важный момент: если имя локальной переменной совпадает с глобальной, то приоритет обращения по имени в функции отдаётся локальной переменной:

Формальная (параметр)

Формальная переменная, она же параметр, передаваемый в функцию, ведёт себя как обыкновенная локальная переменная, но появляется при немного других условиях: при вызове функции. Эту переменную можно читать и менять внутри её функции. Также читайте отдельный урок про функции.

Структуры (Pro)

Ярлык будет являться новым типом данных, и, используя этот ярлык, можно объявлять уже непосредственно саму структуру:

Также есть вариант объявления структуры без создания ярлыка, т.е. создаём структуру, не объявляя её как тип данных со своим именем.

Обращение к члену структуры производится вот по такой схеме: имя_структуры.имя_переменной и позволяет менять или читать значение.
Если две структуры имеют одинаковую структуру (объявлены одним ярлыком) то можно одну структуру просто приравнять к другой, все переменные запишутся соответственно на свои места.
Ещё одним удобным вариантом является присваивание значения вот таким образом: имя_структуры = (ярлык) ;

Рассмотрим большой пример, где показано всё вышеописанное

Для чего нужны структуры? В большинстве примеров в интернете приводится использование структур для хранения адресных данных, т.е. создания базы данных адресов: имя, фамилия, номер телефона, итд. На моей практике структуры оказались очень удобными для создания меню с большим количеством режимов и настроек (скажем несколько каналов, у каждого одинаковый набор настроек). Структуры очень удобно передавать и получать например при помощи RF24 модулей, т.е. вместо массивов удобнее использовать структуры и передавать одной строчкой сразу кучу типов данных. Также структуру можно целиком записать в eeprom одной строчкой (командой put) и одной строчкой оттуда же её считать, не заморачиваясь с номерами ячеек, как это происходит при записи данных вручную.

Размер элемента структуры

Структуры позволяют делать одну очень интересную вещь для оптимизации памяти: указывать максимальный вес элемента в битах. Таким образом можно делать даже однобитные флаги (обычный bool / boolean занимает в памяти 8 бит). Делается это при помощи оператора двоеточие :

Вложенные структуры

Перечисления (Pro)

Таким образом мы объявили ярлык. Теперь, используя этот ярлык, можно объявить само перечисление:

Также как и у структур, можно объявить перечисление без создания ярлыка (зачем нам лишняя строчка?):

Созданное таким образом перечисление является переменной, которая может принимать указанные для неё имена, также с этими именами её можно сравнивать. Теперь самое главное: имена для программы являются числами, начиная с 0 и далее по порядку увеличиваясь на 1. В абстрактном примере выше имя1 равно 0, имя2 равно 1, имя3 равно 2, и так далее. Помимо указанных имён, перечислению можно приравнять и число напрямую, но как бы зачем. Рассмотрим пример!

Также порядок автонумерации перечислений можно изменить, задав начальное значение. От него всё будет и дальше изменяться на единицу:

Таким образом SET1 имеет значение 1, SET2 будет 2 и так далее по порядку.

Пользовательские типы (Pro)

Создаёт тип данных под названием color , который будет абсолютно идентичен типу byte (то есть принимать 0-255). Теперь с этим типом можно создавать переменные:

Почему не нужно использовать typedef для struct и enum В языке Си (без ++) при создании структуры/перечисления по ярлыку нужно писать слово struct/enum перед ярлыком, иначе будет ошибка. Либо саму структуру нужно объявить как typedef

В С++ (и на Ардуино) этого делать не нужно! Наоборот, typedef в этом применении может приводить к ошибкам. Например:

Пространство имён (Pro)

Чтобы использовать содержимое из пространства имён, нужно обратиться через его название и оператор разрешения области видимости ::

Более подробный пример:

Также есть оператор using , позволяющий не использовать каждый раз обращение к пространству имён. Например, в отдельном файле у нас есть пространство имён с различными функциями. Чтобы в основном файле программы каждый раз не писать ярлык пространства имён с :: , можно написать

И ниже по коду можно будет пользоваться содержимым пространства имён без обращения через имя::

Спецификаторы (Pro)

Помимо возможности сделать переменную константой при помощи спецификатора const у нас есть ещё несколько интересных инструментов по работе с переменной.

static

Статическая локальная:

Статичная глобальная Статичная глобальная переменная становится доступной только в данном файле, спецификатор static позволяет спрятать её от воздействий из других файлов программы.

extern

volatile

Видео

Сначала приводит A и B , к указанному типу, а потом вычисляет результат A+B .

Приводит указатель A к указанному типу указателя.