51单片机中为什么很少出现printf的身影

51单片机中为什么很少出现 printf 的身影？是用不了吗？

不是的，51单片机可以用 printf，只是不建议使用。

平时我们在操作系统上写C语言代码，使用 printf 可以把数据写到标准输出流：

#include 


int main()
{
    printf("helloworld
");


    return 0;
}

 

 

然后在屏幕上就能看到它的输出。

但是51单片机属于裸机开发，没有所谓的标准输出流，他能跟外部交互的，只有串口。

51单片机用的开发语言是C语言，虽然跟标准C有点区别，但是 printf 函数还是可以用的，只要修改 printf 的输出方式，让他从串口输出，也能在电脑上看到输出信息。

printf 函数把数据格式化后，最终调用 putchar 函数把数据写出，所以我们要做的，就是实现 putchar 函数。

int putchar(char c) {
    SBUF = ch;     // 将数据发送到SBUF寄存器
    while (!TI);   // 等待发送完成
    TI = 0;        // 清除发送中断标志
    
    return c;
}

这些操作都跟串口相关，不去详细介绍。

使用的时候，包含 stdio.h 头文件，语法跟我们以前使用的一样。

那为什么不建议在 51 单片机中使用 printf，有这么几个原因。

首先 printf 实现起来比较复杂，要考虑到多种输出格式，还要额外开辟存储空间。

51单片机资源和性能都有限，使用 printf 开销比较大。

其次，51 编译器对 printf 的处理，跟我们经常使用的也有差距。

比如定义一个 char 类型的变量，初始化成 0x01，使用 %u 输出，虽然类型不一样，应该不影响它输出 1。

void main()
{
    unsigned char num1 = 0x01;
    
    printf("%u", num1);
}

 

实际上结果是 256，一个字节的 char 类型，转换成两个字节的 int，前面补0，由于 51 是大端存储，输出的时候反了。

 

 

void main()
{
    unsigned char num1 = 0x01;
    unsigned char num2 = 0x02;
    
    printf("%u %u", num1, num2);
}

 

 

再比如两个 char 类型，一个 0x01 一个 0x02，同时输出的话，第二个变量变成了 0。编译器对参数入栈的处理也不太一样。

基于种种原因，在 51 中很少用 printf，调试的话，可以借助开发工具，也可以使用一些日志相关的库，都比 printf 要好用。