如何将字符数组定义为常量？

Question

如何将字符数组定义为常量？

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我是一名C/C++新手。我已经在头文件中定义了以下内容...

typedef unsigned char BitChar[9]; // 8 data bytes (chars) and one width byte (char)

extern BitChar BitFont[];

我有一个cpp文件中的代码...

BitChar BitFont[] = {
    B00000000,B00000000,B00000000,B00000000,B00000000,B00000000,B00000000,B00000000,2, // 32 - Space
    B10000000,B10000000,B10000000,B10000000,B10000000,B00000000,B10000000,B00000000,1, // 33 - !
    ...
    B00000000,B00000000,B11100000,B11100000,B11100000,B00000000,B00000000,B00000000,3, // 127 - Unknown
};

这段代码能够编译并似乎可以正常运行。但是，由于它永远不会改变，我认为它应该被标记为常量。那么，如何将其标记为常量呢？添加“const”关键字并没有得到预期结果，反而导致了编译错误，让我感到困惑。以下是错误信息...

error: invalid initialization of reference of type 'unsigned char (&)[9]' from expression of type 'const unsigned char [9]'

- Mark A. Donohoe

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但这不是一个字符串，它是二进制数据。此外，我正在使用Arduino，但不确定是否可以在不包含std库的情况下使用，否则程序大小会变得太大。 - Mark A. Donohoe

我不知道你可以使用 B000 表示法来进行初始化... - merlin2011

不确定为什么需要针对char*数组的特定typedef，以便它具有某种指定的范围。使用char BitFont[]进行相同的声明就可以正常工作。 - Havenard

@merlin2011 是的 - dlf

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@AndreyT 我之前评论中的链接可能有点难以看清，它指向了一个文档，展示了 B 前缀确实是 Arduino 的一个特性。虽然我不能确定为什么他们没有选择 0b（尽管这是 gcc 的扩展，但也值得一提）。 - dlf

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2个回答

1

请注意，常量仍将占用RAM空间。对于大型常量数组，您可能需要考虑将它们放入程序空间（也称为Flash或非易失性空间）。以下是一个示例。

const uint8_t BitFont[] PROGMEM = {
    B00000000,B00000000,B00000000,B00000000,B00000000,B00000000,B00000000,B00000000,2, // 32 - Space
    B10000000,B10000000,B10000000,B10000000,B10000000,B00000000,B10000000,B00000000,1, // 33 - !
    B00000000,B00000000,B11100000,B11100000,B11100000,B00000000,B00000000,B00000000,3, // 127 - Unknown
};
#define BITFONT_X_SIZE (sizeof(BitFont)/sizeof(BitFont[0]))

void setup() {
  Serial.println("");
  Serial.print(F("BitFont[] = "));
  for(int y = 0 ; y < BITFONT_X_SIZE ; y++) {
    Serial.print(pgm_read_byte_near( &(BitFont[1]) ) );
    Serial.print(F(","));
  }
  Serial.println("");
}

请注意有三件事情正在发生。首先，avr-gcc使用PROGMEM宏将其链接到程序空间。第二，pgm_read_byte_near函数用于从程序空间读取指针。由于需要使用特殊操作码来读取程序空间。

第三个与您的示例不直接相关但相似的是在Serial.print（）中使用的F（）函数，它将常量字符串放入程序空间。否则，在Serial.print中的字符串将消耗静态RAM。

或者您可以创建一个矩阵（matrix）

#define BRICK_COLUMNS 9
const uint8_t BitFont[][BRICK_COLUMNS] PROGMEM = {
    {B00000000,B00000000,B00000000,B00000000,B00000000,B00000000,B00000000,B00000000,2}, // 32 - Space
    {B10000000,B10000000,B10000000,B10000000,B10000000,B00000000,B10000000,B00000000,1}, // 33 - !
    {B00000000,B00000000,B11100000,B11100000,B11100000,B00000000,B00000000,B00000000,3} // 127 - Unknown
};
#define BITFONT_X_SIZE (sizeof(BitFont)/sizeof(BitFont[0]))

void setup() {
  Serial.println("");

  for(int x = 0 ; x < BITFONT_X_SIZE ; x++) {
    Serial.print(F("BitFont["));
    Serial.print(x);
    Serial.print(F("][y] = "));
    for(int y = 0 ; y < BRICK_COLUMNS ; y++) {
      Serial.print(pgm_read_byte_near ( &(BitFont[1]) ));
      Serial.print(F(","));
    }
    Serial.println("");
  }
  Serial.println("");
}

- mpflaga

你的备用矩阵有什么成效吗？我已经有一个了。BitChar 是 9 个字符的一行，而 BitFont 是 96 个 BitChar，从而间接形成了一个二维字符矩阵。此外，我还有一个明确的数据类型——BitChar——可以在其他地方使用，而你的没有。最后，即使你已经明确定义了一个二维 uint8_t，你也不需要额外的大括号。你仍然可以使用单维度初始化器初始化多维数组。这样可以节省打字。 - Mark A. Donohoe

你仍然可以使用typedef代替uint8_t。主要目的是将数组放入程序（闪存）空间中。 - mpflaga

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- AnT stands with Russia · Accepted Answer

只需添加const即可。这将使其成为一个常量。

extern const BitChar BitFont[];
...
const BitChar BitFont[] = {
    B00000000,B00000000,B00000000,B00000000,B00000000,B00000000,B00000000,B00000000,2, // 32 - Space
    B10000000,B10000000,B10000000,B10000000,B10000000,B00000000,B10000000,B00000000,1, // 33 - !
    ...
    B00000000,B00000000,B11100000,B11100000,B11100000,B00000000,B00000000,B00000000,3, // 127 - Unknown
};

这应该在C语言中完美地工作。(假设您的编译器知道这些B00000000标识符的含义。)

这在C++中也可以完美地工作。 C++版本唯一可能出错的地方是基于C++特定的const属性。如果定义没有看到声明，则必须在定义中明确指定extern。

extern const BitChar BitFont[] = {
    B00000000
    ...

因为在C++中，const对象默认具有内部链接。但是，如果声明已经包含extern，并且定义可以看到该声明，则定义中的extern是可选的。

您引用的错误消息表明，在代码的某个地方，您正在尝试使用带有const限定符的BitChar数组初始化类型为BitChar &（也称为unsigned char (&)[9]）的引用。这将不起作用，因为它违反了const正确性的基本规则。该引用也必须变成const限定，即它必须改为const BitChar &（也称为const unsigned char (&)[9]）。