单片机也能用C++编程点灯

一般情况下，在单片机编程中，要么使用汇编语言，要么使用C语言，使用C++进行开发的情况很少。但是，是否能够使用C++来开发单片机呢？

答案是肯定的。下面我们将介绍一些在Keil和STM32上使用C++编写流水灯程序的相关内容。

为什么很少使用C++开发单片机

不知道大家对面向过程和面向对象的编程范式有多少了解？

C语言是一种面向过程的编程语言，而C++是一种面向对象的编程语言。从本文的角度来看，在面向过程和面向对象的编程中，面向过程的方式生成的代码量（bin文件）更小，并且运行效率更高。

因此，相较于C++，C语言具有较小的代码量（bin文件）和更快的运行速度。

当然，这里是C相对C++而言。其实，汇编相对C而言，具有更小代码量和更快的运行速度。可以参看文章：用 汇编 和 C语言 写流水灯程序有什么不一样？

因为单片机的RAM和Flash资源相比较小，运行速度也相对较低，所以，你会发现：很少有人在单片机上面用C++开发项目。

其实，随着单片机的存储资源以及运行速度的增加，目前有些工程师开始用C++开发单片机项目了。

准备工作

在Keil MDK开发环境下，用C语言开发STM32比较常见了，什么开发环境安装、创建工程等这些步骤，本文不讲述，请参看我文章：

Keil系列教程01_Keil介绍、下载、安装与注册

Keil系列教程02_新建基础软件工程

这是Keil的基础教程，有不懂的同学，可以在我公众号后台回复关键字“Keil系列教程”阅读Keil更多的使用方法。

然后就是需要懂一些C++的基础语法，本文讲述的内容比较基础，用到C++很基础的知识。比如：类、对象这些基础内容。

没学过C++也没关系，只要懂C语言，在网上现学C++基础知识，难度都不大。

说明

在Keil MDK环境下，使用的是ARM编译器（Arm Compiler），很多网上教程使用V6编译，其实V5和V6版本都是支持C++编程语言的。

在工程中添加C++源代码（比如：main.cpp）

使用V5和V6，工程配置的选项有些差异：

ST的开发库都已经做了支持，你会看到这么一段代码：

#ifdef __cplusplus
 extern "C" {
#endif

//这里C源代码

#ifdef __cplusplus
}
#endif

什么意思呢？

这是一段预处理，从预处理代码可以看得出来，大概意思就是：支持C和C++混合编程。

定义LED类

在本文默认大家掌握了用C语言开发STM32流水灯的知识，直接描述C++代码内容。

本文讲述一个很基础的例子**”LED点灯”**，用C++编程实现的方法很多，这里将其中一个基础的方法。

首先，创建一个main.cpp源代码文件，定义一个LED类：

class LED_Class{
}

然后定义私有成员（当然，public也可以）：

class LED_Class{
private:
  GPIO_TypeDef *GPIOx;
  uint16_t GPIO_Pin;
  uint32_t RCC_APB2Periph;
}

再次就是用到的函数：初始化GPIO、打开、关闭LED等。

class LED_Class{
private:
  GPIO_TypeDef *GPIOx;
  uint16_t GPIO_Pin;
  uint32_t RCC_APB2Periph;

public:
  LED_Class(GPIO_TypeDef *GPIOx,uint16_t GPIO_Pin, uint32_t RCC_APB2Periph){
    LED_Class::GPIOx = GPIOx;
    LED_Class::GPIO_Pin = GPIO_Pin;
    LED_Class::RCC_APB2Periph = RCC_APB2Periph;
  }

  void Init(void){
      GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

      RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph, ENABLE);
    
      GPIO_InitStruct.GPIO_Pin   = GPIO_Pin;
      GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
      GPIO_InitStruct.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_Out_PP;
      GPIO_Init(GPIOx, &GPIO_InitStruct);
  }

  void Open(void){
    GPIO_SetBits(GPIOx, GPIO_Pin);
  }

  void Close(void){
    GPIO_ResetBits(GPIOx, GPIO_Pin);
  }
};

这个代码是不是很简单，即使你不会C++，只要懂C语言，相信都能看懂。

流水灯实现（main函数）

用C++的思路和C语言类似，先初始化，然后再实现：

int main(void)
{
  LED_Class LED1(GPIOF, GPIO_Pin_7, RCC_APB2Periph_GPIOF);
  LED_Class LED2(GPIOF, GPIO_Pin_8, RCC_APB2Periph_GPIOF);

  LED1.Init();
  LED2.Init();

  while(1)
  {
    LED1.Open();
    LED2.Open();
    Delay(10);

    LED1.Close();
    LED2.Close();
    Delay(10);
  }
}

还有一种初始化：

int main(void)
{
  LED_Class LED1(GPIOF, GPIO_Pin_7, RCC_APB2Periph_GPIOF);
  LED_Class LED2(GPIOF, GPIO_Pin_8, RCC_APB2Periph_GPIOF);

  LED1.Init();
  LED2.Init();

  while(1)
  {
    LED1.Open();
    LED2.Open();
    Delay(10);

    LED1.Close();
    LED2.Close();
    Delay(10);
  }
}

编译出来的代码量相对更大：

然后，如果有开发板，直接下载即可运行LED闪烁的现象。

说明：

使用C++写单片机流水灯程序，实现的方法有很多，比如还有一些更高级的继承、多态等用法，也可以引入进来。以上只是提供一种思路，引导初学者学习C++编程。

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