Ардуино как узнать тип переменной

Arduino

Типы данных

Тип Занимаемый размер (байт) Минимальное значение Максимальное значение
boolean 1 false true
char 1 -128 127
byte 1 0 255
int, short 2 -32768 32767
unsigned int 2 0 65535
long 4 -2147483648 2147483647
unsigned long 4 0 4294967295
float, double 4 -3.4028235E+38 3.4028235E+38

boolean

Логический тип, может принимать только 2 значения — true (правда) и false (ложь). В памяти занимает 1 байт.

Тип позволяет хранить 1 алфавитно-цифровой символ и занимае 1 байт. Для записи символа используются одинарные кавычки.

В памяти хранится число, соответствующее записанному символу в таблице ASCII, поэтому над переменной можно производить арифметические действия.

Переменная это типа — знаковая, диапазон допустимых значений — от -128 до 127.

Тип для хранения однобайтового целого беззнакового числа. Соответственно диапазон значений от 0 до 255.

Пожалуй самый частоиспользуемый тип для хранения целых чисел со знаком — integer (целое число). Занимает 2 байта и может хранить цисла от -32768 до 32767.

На платформе Arduino также присутствует тип , который ничем не отличается от типа int .

unsigned int

Беззнаковое целое число, занимает так же, как и int , 2 байта. Диапазон значений — от 0 до 65535.

Тип long служит для хранение больших целых знаковых чисел. Диапазон его значений от -2147483648 до 2147483647, а занимает в памяти он 4 байта.

unsigned long

Беззнаковое целое число расширенного диапазона может хранить значения от 0 до 4294967295 и занимает 4 байта.

float

Тип данных чисел с плавающей точкой (или с плавающей запятой). Используется для нецелочисленных расчетов. В Arduino используется например для считывания значений с аналоговых пинов. Диапазон значений от -3.4028235E+38 до 3.4028235E+38,а занимает такая переменная 4 байта.

Точность — 6-7 знаков после запятой.

double

Тип ничем не отличается от типа float и введен для обратной совместимости. На многих других платформах он имеет большую чем у float точность.

string

Тип для хранение текстовых строк. Является массивом символов типа char и символа конца строки ‘\0’ в последнем его элементе. Не путать с классами string и String .

Строка может быть создана и инициализирована несколькими способами:

Если забыть указать символ конца строки при посимвольной инициализации или не отвести под него место, то функции работы со строками будут работать некорректно.

массив

Массив — это набор элементов одного типа с доступом к каждому элементу по индексу.

Нумерация индексов массива начинается с 0.

Ключевое слово void используется при объявлении функции, которая не возвращает значения.

Преобразование типов

Преобразование типов — это приведение значение переменной к другому типа, отличному от типа данной переменной.

Приведение типов делится на явное и неявное.

Пример явного приведения типа:

Пример неявного приведения типа:

Условная конструкция if принимает на вход значение типа boolean , поэтому целочисленное значение переменной a будет приведено к типа boolean .

Источник

Как получить тип данных переменной?

Я использую Arduino, и я хотел бы знать, если есть функция, которая возвращает тип данных переменной. То есть я хотел бы запустить что-то вроде следующего:

В типичной программе на C ++ вы бы использовали typeid оператор, например так:

Однако для этого требуется функция компилятора, которая называется Информация о типе времени выполнения (RTTI). Он отключен в Arduino IDE, по-видимому, потому что он увеличивает требования к памяти во время выполнения программы.

Вы можете получить больше информации о стоимости ресурса здесь: /programming/579887/how-exорого-is-rtti

Любой полнофункциональный компилятор C ++ определенно будет поддерживать RTTI. Если вы хотите попробовать использовать стороннюю IDE (например, Eclipse с плагином Arduino), вы можете легко включить ее. Это, вероятно, не стоит хлопот только для этого, хотя.

Альтернатива
Более эффективным (но менее гибким) решением было бы использование подхода класса признаков. Это включает в себя некоторые интересные шаблоны мета-программирования:

Вы можете добавить MAKE_TYPE_INFO(..) строки для любого типа, который вы хотите, в том числе имена пользовательских классов. Затем вы можете использовать это так:

Все, что вы не определили, MAKE_TYPE_INFO(..) будет отображаться как «unknown» .

Это довольно продвинутые вещи, поэтому я не буду пытаться объяснить, как все это работает здесь. В Интернете есть различные учебники по программированию шаблонов на C ++, если вам это интересно.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Стоит отметить, что typeof оператор не является стандартным C ++, но поддерживается несколькими компиляторами, такими как GCC. Это в основном более старый эквивалент decltype , который появляется в стандарте C ++ 11.

Источник

Типы данных (переменных) в Ардуино

Типы данных (переменная) в Ардуино — это ячейка оперативной памяти с именем, хранящая в себе числовое или буквенное значение. С числовыми типами данных (переменными) можно выполнять любые математические операции: умножение, деление, сложение, вычитание, преобразование в другой тип данных и т.д. Переменные записываются в программе в следующем виде: = ;

Таблица. Типы данных Ардуино

Тип Занимаемый размер (байт) Минимальное значение Максимальное значение
boolean 1 false true
byte 1 0 255
char 1 -128 127
int, short 2 -32768 32767
unsigned int 2 0 65535
long 4 -2147483648 2147483647
unsigned long 4 0 4294967295
float, double 4 -3.4028235E+38 3.4028235E+38

boolean

Логический тип, может принимать 2 значения — true и false, занимает 1 байт.

Тип для хранения одно байтового целого числа, диапазон значений от 0 до 255.

Тип позволяет хранить 1 алфавитно-цифровой символ и занимает 1 байт, диапазон допустимых значений — от -128 до 127. В памяти хранится число, соответствующее символу в таблице ASCII, поэтому можно производить арифметические действия.

Пожалуй самый популярный тип для хранения целых чисел. Занимает 2 байта памяти и может хранить числа от -32768 до 32767.

unsigned int

Без знаковое целое число, занимает 2 байта. Диапазон значений — от 0 до 65535.

Тип long служит для хранение больших целых чисел. Диапазон значений от -2147483648 до 2147483647, занимает в памяти переменная 4 байта.

unsigned long

Без знаковое целое число расширенного диапазона может хранить значения от 0 до 4294967295, занимает в памяти переменная 4 байта.

float

Тип данных с плавающей запятой. Используется для нецелых расчетов. Диапазон значений от -3.4028235E+38 до 3.4028235E+38, занимает переменная 4 байта.

double

Тип данных не отличается от типа float.

string

Тип данных для хранения текстовых строк. Является массивом символов типа char.

массив

Массив — это набор элементов одного типа с доступом к элементу по индексу.

Константы, директива define

Для этого занятия потребуется:

  • Arduino Uno / Arduino Nano / Arduino Mega

Если значение глобальной или локальной переменной не задано, то присваивается значение 0. Переменные, которые нельзя изменять в программе после объявления — называются константы. Для задания константы — перед типом данных переменной добавляют const. В следующей таблице приведены типы данных Ардуино, которые можно использовать при написании скетчей для микроконтроллера.

В языке программирования Ардуино дополнительно еще существует директива define, которая объявляется в скетче до процедуры void setup. Формат записи директивы следующий: #define . Главное отличие директивы от константы в том, что она не занимает памяти в Ардуино. Директива define используется в программе для назначения имен пинов или хранения констант (постоянных величин).

Преобразование типов данных

В Ардуино преобразование переменной — это приведение значение переменной к другому типу. Например, требуется в программе преобразовать тип данных byte в тип данных int. Для этого требуется указать нужный тип переменной в скобках перед преобразуемой переменной — результат вернет переменную с новым типом данных. Приведем пример явного преобразования типа данных (переменных) Ардуино:

Заключение. Знание типов переменных поможет правильно использовать объем памяти в плате Arduino, что поможет работать микроконтроллеру намного быстрее и эффективнее. Использование переменных позволяет не запоминать какое-либо значение, для этого достаточно обратиться к ячейке памяти по заданному имени.

Источник

Arduino — типы данных

Каждая компьютерная система тесно связана с таким понятием как «тип данных». Это связано со спецификой информации, хранящейся в памяти контроллера.

Arduino, построенная на базе микроконтроллеров семейства ATmega, использует основные типы данных. Знание типов данных крайне важно для правильного программирования. Ниже перечислены типы данных, используемые в Arduino IDE:

Начинающие программисты, пишущие программное обеспечение для ПК, не могут полностью осознать, как важно подобрать правильный тип данных для сохранения информации. В основном это связано с тем, что использование, например, 4 байтов вместо 1 байта практически не имеет значения в системах, оснащенных несколькими Гб оперативной памяти.

В случае с Arduino быстро выясняется, что необходимо экономить оперативную память (RAM). При написании программы, объем доступной оперативной памяти быстро уменьшается, и вы должны отслеживать, насколько она эффективна используется.

Преобразования между типами данных

Часто случается, что необходимо поменять один тип данных на другой. Например, заменить символ на число или число на символ. В Arduino IDE мы имеем несколько функций, которые позволяют производить преобразование между типами данных. В следующей таблице приведены функции преобразования данных.

Диапазон переменных

Arduino IDE базируется на языке C/C++. Из него же позаимствован способ обработки переменных. При написании программы можно использовать как глобальные переменные, так и локальные переменные.

Глобальная переменная — это такая переменная, который инициализируется при запуске программы и доступна из любого места (функции) в течение всего времени действия программы.

В основном это является преимуществом, поскольку из любой функции мы получаем доступ к переменной, без необходимости передачи информации в качестве параметра вызова.

Но в некоторых случаях, к сожалению, это является недостатком. Используя готовые функции, может оказаться так, что это же имя переменной одновременно используется и для других целей и из-за этого программа может работать неправильно.

Второй тип переменной – локальная переменная. Мы определяем ее в теле функции, и она доступна только на уровне этой функции. Локальная переменная инициализируется при вызове функции и уничтожается после завершения ее работы. Использование локальных переменных снижает спрос на оперативную память, но в то же время затрудняет передачу информации между различными функциями программы.

Настоятельно рекомендуется использовать локальные переменные и функции с параметрами вызова. Глобальные переменные следует использовать в тех ситуациях, когда одна и та же переменная используется в нескольких функциях.

Следующий код иллюстрирует место и способ декларации глобальных и локальных переменных:

[slh lang=»php»]char tablica[10]; // глобальный массив доступный из любого места программы
void setup()
<
int a; // локальная переменная «a» доступна из функции setup()
>
int x; // глобальная переменная доступна из любого места программы
void loop()
<
int a; // локальная переменная «a» доступна из функции loop()
char b; // локальная переменная «b» доступна из функции loop()
> [/slh]

Как показано в приведенном выше примере, переменные, объявленные внутри функции, являются локальными переменными, а переменные, объявленные вне тела функций, являются глобальными переменными.

Переменная «а» в функции setup () — это совершенно другая переменная, чем «а» в функции loop().

Давайте рассмотрим другой код.

Следующий код можно скомпилировать и запустить, а результат работы программы наблюдать с помощью монитора последовательного порта, доступного в Arduino IDE (функции Serial.begin и Serial.print предназначены для отправки данных через последовательный порт)

[slh lang=»php»] void setup()
<
Serial.begin(9600); //инициализация последовательного порта
>
int a=10; //глобальная переменная «а» со значением 10
void loop()
<
Serial.print(a); //вывод переменной «а», 10
Serial.print(» «);
int a=1; //локальная переменная «a» со значением 1
Serial.println(a); //вывод переменной «а», 1
>[/slh]

В этом примере есть дополнительная часть — глобальная переменная и локальная переменная с тем же именем. Компилятор не возвращает ошибку. Однако, необходимо помнить о проблемах, которые могут возникнуть из приведенного выше примера.

В начале функции loop() локальная переменная еще не объявлена. Обращаясь к переменной «а», мы обращаемся к глобальной переменной, значение которой составляет 10. После объявления локальной переменной «а» внутри функции loop (), обращаемся к ней и получаем значение 1. Функция loop() вызывается в системе циклически, поэтому с помощью монитора последовательного порта, мы можем наблюдать чередование появление чисел 10 и 1.

Изменим немного код:

[slh lang=»php»] void setup()
<
Serial.begin(9600); //инициализация последовательного порта
>
int a=10; //глобальная переменная «а» со значением 10
void loop()
<
Serial.print(a); //вывод переменной «а», 10
Serial.print(» «);
int a=1; //локальная переменная «a» со значением 1
a++; //увеличить значение переменной «а» на единицу
Serial.println(a); //вывод переменной «а»
>
[/slh]

Как видно на примере изменение значения переменной «а» относится к локальной переменной. Следует избегать использования локальных и глобальных переменных с одним и тем же именем, потому что это может создать потенциальные проблемы с нормальным функционированием программы.

Директивы const, static, volatile

Директивы компилятора позволяют осуществить специальную обработку некоторых элементов программного кода и заменить их при компиляции или выполнении кода.

Директива const позволяет создать переменную «только для чтения», то есть постоянную. Примеры предопределенных констант можно найти в другой статье.

Альтернативой const является define. Создатели Arduino IDE рекомендуют использовать именно const. Ниже приведены примеры для пользовательских констант:

[slh lang=»php»]const float pi=3.14; // определение константы pi
const byte max=100; // максимальное значение=100
#define ledPin 13 // определение pinu13 как ledPin
[/slh]

Как видно const указывает на тип данных, а define присваивает значение без указания типа. Отсутствие точки с запятой в конце строки с define не упущение, а правильный синтаксис, заимствованный из C/C++.

Хорошей практикой является использование define для присвоения словесных обозначений для входов/выходов, а для остальных констант рекомендуется использовать директиву const.

Директива static позволяет определить способ инициализации локальных переменных. Обычно локальная переменная инициализируется во время вызова функции и уничтожается при ее завершении. Добавление директивы static приведет к тому, что с точки зрения охвата переменная останется по-прежнему локальной, но не будет уничтожена после завершения выполнения функции.

При следующем вызове функции, переменная уже не будет повторно инициализирована, а будет иметь значение, полученное при предыдущем завершении работы функции. Лучше всего проверить это на примере:

[slh lang=»php»]void setup()
<
Serial.begin(9600);
>
void loop()
<
int a=1;
static int b=1;
Serial.print(a); // всегда 1
Serial.print(» «);
Serial.println(b); // 1, 2, 3…
a++;
b++;
>[/slh]

При запуске программы вы увидите, что переменная «а» каждый раз принимает начальное значение 1, а переменная «b» значение 1, 2, 3, ….

Последней важной директивой является volatile. Ее следует использовать в случае, когда значение переменной может быть изменено с помощью функции обработчика прерывания.

Понимание целесообразности использования volatile не просто. Вы должны знать, как обрабатываются прерывания. В целом обслуживание прерываний заключается в остановке выполнения основного кода программы с целью выполнения определенных инструкций с последующим возвращением к основному коду.

Если прерывания изменит значение переменной, которая используется в программе, то может оказаться так, что это изменение не будет обновлено. В этом случае на помощь приходит директива volatile, которая принудительно обновляет значение переменной после выполнения прерывания в основной программе.

[slh lang=»php»]volatile int x;

void обработка_прерывания()
<
x++;
>[/slh]

Проще говоря, необходимо запомнить, что переменные, используемые в прерываниях, должны быть объявлены директивой volatile.

Источник

Adblock
detector