为什么很少用C++开发单片机

通常来说，在单片机上编程，要么汇编，要么C语言，而用C++进行开发的很少，那么为什么不建议用C++开发单片机呢？   下面结合Keil、STM32，给大家讲讲用C++编写流水灯程序的内容，来看看为什么不建议用C++。  

为什么很少用C++开发单片机

不知道大家对面向过程和面向对象的理解有多少？   C语言是面向过程的语言，C++是面向对象的编程语言。结合本文来说，面向过程相比面向对象的编程，生成代码量（bin文件）更小，运行效率更高。   所以，C语言相比C++具有更小代码量（bin文件）、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 = new LED_Class(GPIOF, GPIO_Pin_7, RCC_APB2Periph_GPIOF);
  LED_Class *LED2 = new LED_Class(GPIOF, GPIO_Pin_8, RCC_APB2Periph_GPIOF);


  LED1->Init();
  LED2->Init();


  while(1)
  {
    LED1->Open();
    LED2->Open();
    Delay(50);


    LED1->Close();
    LED2->Close();
    Delay(50);
  }
}

    编译出来的代码量，你会发现其实相对更大：

    代码量大是其中的一个原因，重要原因还是单片机的发展，历来都用C语言，很多现有软件、成熟的方案都基于C语言，你可以理解单片机的生态还是属于C语言，而不是C++。

审核编辑：黄飞