第3章C51 
程序设计

3.标准C语言与C51 
语言
1 

标准C语言与C51 语言在数据运算操作、程序流程控制语句及函数的使用上基本没有
差别,但从适用于嵌入式计算机的角度出发,标准C语言与C51 语言在以下几个方面不
一样: 

(1)库函数进行了调整。C51 语言去掉了标准C语言中不适合嵌入式计算机的库函
数,如图形函数,改进了部分函数,如标准输入输出函数scanf() 和printf(), 这两个函数在
标准C语言中用于字符输入和屏幕输出,而在C51 语言中用于串行口收发。
(2)数据类型有所增加。C51 语言在标准C语言基础上增加了4种针对51 单片机特
有的数据类型,如位类型,以实现丰富的位操作,从而更好地完成控制功能。
(3)存储模式不一样。C51 语言中变量的存储模式与51 单片机的存储器紧密相关。
(4)输入输出处理不一样。C51 语言中的输入输出是通过51 单片机的串行口完成的, 
输入输出指令执行前必须对串行口进行初始化。
(5)C51 语言相对标准C语言设置了有利于嵌入式计算机控制的专门的中断函数。

2 
C51 
的数据类型

3.
C51 的数据类型分为基本数据类型和构造数据类型,情况与标准C中的数据类型基本
相同,其中cr型与st型相同,t型与de型相同。

hahorfloaoubl

C51 的基本数据类型有:字符型char、整型int、长整型long、浮点型float、指针型*、
特殊功能寄存器型sfr/sfr16 
、位型bit/sbit。构造数据类型有:数组、指针、结构、联合、枚
举。C51 基本数据类型见表3.

1。表中后4种是C51 相对标准C增加的特殊功能寄存器型
和位型数据类型,不能使用指针存取。

表3.

1 
C51 
基本数据类型

基本数据类型长度取值范围
unsignedchar 1B 0~255 无符号字符型
signedchar 1B -128~+127 有符号字符型
unsignedint 2B 0~65535 无符号整型
signedint 2B -32768~+32767 有符号整型
unsignedlong 4B 0~4294967295 无符号长整型
signedlong 4B -2147483648~+2147483647 有符号长整型

·18· 


续表
基本数据类型长度取值范围
float 4B ±1.175494E-38~±3.402823E+38浮点型
* 1~3B 指针型
bit 1bit 0或1 位型变量
sbit 1bit 0或1 可位寻址的特殊功能寄存器的某位的绝对地址
sfr 1B 0~255单字节特殊功能寄存器型
sfr16 2B 0~65535双字节特殊功能寄存器型 
C51程序在运算过程中可能出现各个运算量的数据类型不一致的情况。C51允许运算
中运算量的数据类型的隐式转换,隐式转换的优先级顺序如下: 
bit→char→int→long→float 
signed→unsigned 
例如,当char型与int型运算量进行运算时,先自动将char型扩展为int型,然后与int 
型进行运算,运算结果为int型。C51除了支持隐式类型转换外,还可以通过强制类型转换
符“()”对数据类型进行人为的强制转换。如: 
【例3.1】 数据类型强制转换。 
(float)x //将x 强制转换成float 型
(int)(x+y) //将x+y 的和强制转换成int 型
3.3 C51的运算量
3.3.1 常量 
常量是指在程序执行过程中其值不能改变的量。C51支持整型常量、浮点型常量、字符
型常量和字符串型常量。
1.整型常量
整型常量就是整型常数,包括: 
(1)十进制整数,如0、985、-51等十进制数。
(2) 十六进制整数,以0x 开头表示,如0x16、0x1234 分别表示十六进制数
16H、1234H。
2.浮点型常量
(1)浮点型常量就是实型常数,包括: 
(2)十进制浮点数,如0.123、56.78等都是十进制数形式的浮点型常量。
指数浮点数,如985.211e-2、-3.1415e3等都是指数形式的浮点型常量。
3.字符型常量
字符型常量是用单引号‘’引起来的字符,包括: 
·19·

(1)可以显示的ASCII字符,如‘A’、‘a’、‘3’等。
(2)不可显示的控制字符。在其前面加上反斜杠“\”组成转义字符。利用它可以完成
一些特殊功能和输出时的格式控制。常用的转义字符见表3.2。
表3.2 常用的转义字符
转义字符含 义ASCII码(十六进制数) 
\0 空字符(NULL) 00H 
\n 换行符(LF) 0AH 
\r 回车符(CR) 0DH 
\t 水平制表符(HT) 09H 
\b 退格符(BS) 08H 
\f 换页符(FF) 0CH 
\\ 反斜杠5CH 
4.字符串型常量
字符串型常量是用双引号“”引起来的字符组。字符串常量与字符常量不一样。
用双引号“ ”括起来的一串字符称为字符串型常量,如“Sanxia”“5678”等。C编译器
会自动在字符串结尾加上转义字符“\0”作为字符串结束符。
用单引号‘ ’括起来的字符型常量,其值实际上是字符的ASCII码,而不是字符串,如
‘A’表示A 的ASCII码值为49;“A”表示一个字符串,而不是一个字符。
‘A’在内存中的存放为 49 
“A”在内存中的存放为 49 0 
其中0是C编译系统自动加上去的。
所以,字符常量‘A’只占1B,字符串常量“A”实际占2B。同理,字符串常量“ABCD”实
际占5B。
3.3.2 变量
变量是指在程序执行过程中其值可以改变的量。变量由两部分组成:变量名和变
量值。在
C51中,变量在使用前必须对变量进行定义,指出变量的数据类型和存储模式,以便
编译系统为它分配相应的存储单元。定义的格式如下: 
[存储种类] 数据类型说明符 [存储器类型] 变量名1[=初值],变量名2[=初值]…; 
1.数据类型说明符
定义变量时,数据类型说明符是必需的。通过数据类型说明符指明变量的数据类型,指
明变量在存储器中占用的字节数和取值范围。数据类型说明符可以是基本数据类型,也可
以是构造数据类型。
为了增加C51程序的可读性,允许用户用typedef和#define为系统固有的基本数据类
型说明符起别名,格式如下: 
·20·

typedef C51 基本数据类型说明符 别名; 
#define 别名 C51 基本数据类型说明符; 
定义别名后,就可以用别名代替数据类型说明符对变量进行定义。别名可以大写,也可
以小写,为了区别,一般用大写字母表示。
【例3.2】 typedef和#define的使用。 
typedef unsigned char INT8U; //为无符号字符型取别名
#define INT16U unsigned int; //为无符号整型取别名
INT8U x1=0x12; 
INT16U x2=0x1234; 
2.变量名
变量名是C51区分不同变量,为不同变量取的名称,也是必需的。C51中规定变量名可
以由字母、数字和下画线三种字符组成,且第一个字母必须为字母或下画线。变量名有两
种:普通变量名和指针变量名。它们的区别是指针变量名前面要带“*”号。
3.存储种类
存储种类是指变量在程序执行过程中的作用范围。C51变量的存储种类有四种,分别
是自动(auto)、外部(extern)、静态(static)和寄存器(register)。
auto:使用auto定义的变量称为自动变量,其作用范围在定义它的函数体或复合语句
内部,当定义它的函数体或复合语句执行时,C51才为该变量分配内存空间,结束时占用的
内存空间释放。自动变量一般分配在内存的堆栈空间中。定义变量时,如果缺省存储种类, 
则该变量默认为auto变量。
extern:使用extern定义的变量称为外部变量。在一个函数体内,要使用一个已在该
函数体外或别的程序中定义过的外部变量时,该变量在该函数体内要用extern说明。外部
变量被定义后分配固定的内存空间,在程序整个执行时间内都有效,直到程序结束才释放。
static:使用static定义的变量称为静态变量。它又分为内部静态变量和外部静态变
量。在函数体内部定义的静态变量为内部静态变量,它在对应的函数体内有效,一直存在, 
但在函数体外不可见,这样不仅使变量在定义它的函数体外被保护,还可以实现当离开函数
时值不被改变。外部静态变量(在函数外部定义的静态变量)在程序中一直存在,但在定义
的范围之外是不可见的。例如,在多文件或多模块处理中,外部静态变量只在文件内部或模
块内部有效。
register:使用register定义的变量称为寄存器变量。它定义的变量存放在CPU 内部
的寄存器中,处理速度快,但数目少。C51编译器编译时能自动识别程序中使用频率最高的
变量,并自动将其作为寄存器变量,用户无须专门声明。
4.存储器类型
存储器类型用于指明变量处于单片机哪块存储器区域的情况。C51编译器能识别的存
储器类型有以下几种,见表3.3。
定义变量时也可以缺省“存储器类型”,缺省时C51编译器将按编译存储模式默认存储
器类型。C51编译器支持三种编译存储模式:SMALL模式、COMPACT 模式和LARGE 
模式。不同的编译存储模式对变量默认的存储器类型不一样。
·21·

表3.3 C51存储器种类
存储器类型描 述
data 片内RAM 直接寻址区(00H~7FH),位于低128B,直接访问,速度快
bdata 片内RAM 位寻址区(20H~2FH),允许字节和位混合访问
idata 片内RAM 间接寻址区,允许寄存器间接访问片内RAM 全部的256B 
pdata 片外RAM 低256B,使用@Ri间接访问
xdata 片外RAM 全部64KB,使用@DPTR间接访问
code 程序存储器区ROM 全部64KB,使用DPTR访问 
(1)SMALL模式(小编译模式)。在SMALL模式下,编译时变量默认在片内RAM 的
低128B空间中,存储器类型为data。
(2)COMPACT模式(紧凑编译模式)。在COMPACT模式下,编译时变量默认在片外
RAM 的低256B空间中,存储器类型为pdata。
(3)LARGE模式(大编译模式)。在LARGE模式下,编译时变量默认在片外RAM 的
64KB空间中,存储器类型为xdata。
在程序中,变量的编译存储模式的指定通过#pragma预处理命令实现。如果没有指
定,则系统都默认为SMALL模式。随着内部RAM 和ROM 空间容量不断增大的增强型
51单片机得到广泛应用,变量存储器类型的定义多默认为data。
【例3.3】 变量存储器类型的定义。 
char data xl; //片内RAM 低128B 空间用直接寻址方式访问的字符型变量x1 
int xdata x2; //片外RAM 64KB 空间用间接寻址方式访问的整型变量x2 
unsign char code x3; //ROM 64KB 空间无符号字符型变量x3 
5.特殊功能寄存器变量
51单片机通过片内的特殊功能寄存器控制I/O、中断、定时/计数器、串行口及其他功
能部件,每个特殊功能寄存器在片内RAM 中都对应一个或两个字节单元。
在C51中,允许用户对这些特殊功能寄存器进行访问,访问时须通过sfr或sfr16类型
说明符进行定义,定义时须指明它们对应的片内RAM 单元的地址。格式如下: 
sfr 或sfr16 特殊功能寄存器名=地址; 
sfr用于对51单片机中单字节的特殊功能寄存器进行定义。sfr16用于对双字节的特
殊功能寄存器进行定义。特殊功能寄存器名一般用大写字母表示。地址一般用直接地址形
式,具体的特殊功能寄存器见表2.2。
【例3.4】 特殊功能寄存器的定义。 
sfr P1=0x90; 
sfr SCON=0x98; 
sfr16 DPTR=0x82; 
sfr16 T1=0x8B; 
·22·

6.位变量
C51位类型符有两个:bit和sbit。可以定义两种位变量。
bit位类型符用于定义一般的可位处理的位变量。它的格式如下: 
bit 位变量名; 
位变量的存储器类型只能是bdata、data、idata,只能是片内RAM 的可位寻址区,严格
来说只能是bdata。
【例3.5】 bit型位变量的定义。 
bit data x1; 
bit bdata x2; 
sbit位类型符用于定义在可位寻址字节或特殊功能寄存器中的位,定义时须指明其位
地址,也可以是位直接地址,可以是可位寻址变量带位号,还可以是特殊功能寄存器名带位
号。格式如下: 
sbit 位变量名=位地址; 
如位地址为位直接地址,则其取值范围为0x00~0xff;如位地址是可位寻址变量带位号
或特殊功能寄存器名带位号,则在它前面须对可位寻址变量或特殊功能寄存器进行定义。
字节地址与位号之间、特殊功能寄存器与位号之间一般用“^”作间隔。
【例3.6】 sbit型位变量的定义。 
sfr P1=0x90; 
sbit P1_0=P1^0; 
unsigned char bdata reg; 
sbit reg_0=reg^0; 
C51编译器已经对51单片机常用的特殊功能寄存器和特殊位进行了定义,放在一个
reg51.h或reg52.h的头文件中。reg52.h头文件相对reg51.h只是增加了特殊功能寄存器
T2和DPTR1的定义。使用时需用预处理命令把该头文件包含到程序中,然后就可以在程
序中使用特殊功能寄存器名和特殊位名,其形式为 
#include <reg51.h> 
3.4 C51的运算符
3.4.1 算术运算符 
C51算术运算符及其说明见表3.4。
表3.4 C51算术运算符及其说明
符 号说 明举例(设x=7,y=3) 
+ 加法z=x+y; //z=10
·23·

续表

符号说明举例(设x=7,y=3) 
-减法z=x-y; //z=4 
* 乘法z=x*y; //z=21 
/ 除法z=x/y; //z=2 
% 取余数z=x%y; //z=1 
++ 自增1 
-
自减1 

C51中自增和自减运算符是使变量自动加1或减1。自增和自减运算符放在变量前和
变量后是不同的,见表3.

5。

表3.自增运算符与自减运算符及其说明

5 

运算符说明举例(设x=3) 
x++ 先用x的值,再让x加1 y=x++; //y=3,x=4 
++x 先让x加1,再用x的值y=++x; //y=4,x=4 
x-
先用x的值,再让x减1 y=x-
; //y=3,x=2 
-
x 先让x减1,再用x的值y=
-
x; //y=2,x=2 

3.2 
关系运算符
4.
关系运算符就是判断两个数的逻辑大小关系。关系运算的结果为逻辑量,成立为真

(1),不成立为假(0)。另外,关系运算符中的等于“== ”由两个“=”组成。
关系运算符及其说明见表3.
6。

表3.关系运算符及其说明

6 

符号说明举例(设x=2,y=3) 
> 大于x>y; //返回值0 
< 小于x<y; //返回值1 
>= 大于或等于x>=y; //返回值0 
<= 小于或等于x<=y; //返回值1 
== 等于x==y; //返回值0 
!= 不等于x! =y; //返回值1 

3.3 
逻辑运算符
4.
逻辑运算符用于求条件式的逻辑值,用逻辑运算符将关系表达式或逻辑量连接起来的
式子就是逻辑表达式。逻辑运算的结果为真(1)或者假(0)。
·24· 


逻辑运算符及其说明见表3.7。
表3.7 逻辑运算符及其说明
运 算 符说 明举例(设x=2,y=3) 
&& 逻辑与x&&y; //返回值为1 
|| 逻辑或x||y; //返回值为1 
! 逻辑非! x //返回值为0 
3.4.4 位运算符
位运算符是按位对变量进行运算,但并不改变参与运算的变量的值。如果要求按位改
变变量的值,则要利用相应的赋值运算。C51中位运算符只能对整数进行操作,不能对浮点
数进行操作。位运算符及其说明见表3.8。
表3.8 位运算符及其说明
符 号说 明举 例
& 按位逻辑与0x19&0x4d=0x09 
| 按位逻辑或0x19|0x4d=0x5d 
^ 按位逻辑异或0x19^0x4d=0x54 
~ 按位取反x=0x0f,则~x=0xf0 
<< 按位左移(高位丢弃,低位补0) y=0x3a,若y<<2,则y=0xe8 
>> 按位右移(高位补0,低位丢弃) w=0x0f,若w>>2,则w=0x03 
3.4.5 赋值运算符
赋值运算符及其说明见表3.9。
表3.9 赋值运算符及其说明
符 号说 明举 例
= 赋值
x=3; //x=3 
x=3+2; //x=5 
x=y=3; //x=3,y=3 
+= 加法赋值x+=1; //x=x+1 
-= 减法赋值x-=2; //x=x-2 
*= 乘法赋值x*=3; //x=x*3 
/= 除法赋值x/=4; //x=x/4 
%= 取余赋值x%=5; //x=x%5 
&= 逻辑与赋值x&=0x55; //x=x&0x55 
·25·

续表
符 号说 明举 例
|= 逻辑或赋值x|=0x55; //x=x|0x55 
^= 逻辑异或赋值x^=0x55; //x=x^0x55 
<<= 左移位赋值x<<=2; //x=x<<2 
>>= 右移位赋值x>>=2; //x=x>>2 
3.4.6 指针与地址运算符
C51的指针变量用于存储某个变量的地址,C51用“*”和“&”运算符提取变量的内容
和变量的地址,见表3.10。
表3.10 指针与地址运算符及其说明
符 号说 明
* 提取变量的内容
& 提取变量的地址
3.4.7 逗号与条件运算符
逗号与条件运算符及其说明见表3.11。
表3.11 逗号与条件运算符及其说明
符 号说 明
, 
逗号运算符表达式的值是最右边表达式的值。
如:z=(x=2,y=3,3*7); 
则执行结果z=21 
?: 
逻辑表达式? 表达式1:表达式2。
若逻辑表达式为真,则表达式1的值为整个条件表达式的值。
若逻辑表达式为假,则表达式2的值为整个条件表达式的值。
如:x=3;y=2;z=(x>=y? x:y); 
则执行结果z=3 
3.5 C51的流程控制语句
3.5.1 C51的基本结构
1.顺序结构 
顺序结构就是从前向后依次执行语句。整体上看,所有程序的基本结构都是顺序结构, 
中间的某个过程可以是选择结构或循环结构。
·26·

2.选择结构
选择结构的作用是根据指定的条件是否满足,决定从给定的两组操作选择其一。C51 
语言的选择结构通常用if语句、ifelse语句和switch/case语句实现。
3.循环结构
循环结构的作用是让某一段程序重复执行多次。C51语言的循环结构通常用while、do 
while和for语句实现。
3.5.2 if语句
if语句是C51中的一个基本条件选择语句,通常有三种格式: 
(1)if(表达式) 
{语句;} 
(2)if(表达式) 
{语句1;} 
else 
{语句2;} 
(3)if(表达式1) {语句1;} 
else if(表达式2){语句2;} 
else if(表达式3){语句3;} 
… 
else if(表达式n-1){语句n-1;} 
else {语句n;} 
说明如下: 
(1)当if后面小括号内的表达式成立(真)时,就执行大括号内的语句;当表达式不成立
(假)时,则程序跳过if结构执行下一条语句。
(2)当if后面小括号内的表达式成立(真)时,就执行大括号内的语句1,然后跳过else 
大括号内的语句2,执行下一条语句;当表达式不成立(假)时,则程序执行else后面大括号
内的语句2,然后执行下一条语句。
(3)当if后面小括号内的表达式1成立(真)时,就执行大括号内的语句1,然后跳过之
后所有else大括号内的语句,执行下一条语句;当表达式不成立(假)时,则程序执行else后
面的语句,此时需要再次判断if后面小括号内的表达式2,若成立(真),则执行语句2,然后
跳过剩下所有的else语句执行下一条语句;若不成立(假),则再次判断表达式3,以此类推。
【例3.7】 if语句的用法。
(1)输入x和y,如果x等于y,则输出x的值和y的值。串口调试观察结果。 
#include <reg51.h> //寄存器头文件
#include <stdio.h> //基本输入输出头文件
void main(void) 
{ 
int x,y; 
SCON=0x52; TMOD=0x20; TH1=0xFD; TR1=1; //串口初始化 
printf("please input x,y:\n"); //输出提示信息
·27·

scanf("%d%d",&x,&y); //输入x 和y 的值 
if(x==y) //如果x 和y 相等,则输出,否则不输出 
printf("x=%d,y=%d\n",x,y); 
while(1); //循环
}
(2)输入x和y,如果x大于y,则把x的值送给变量max,如x不大于y,则把y的值送
给变量max,输出max的值。 
#include <reg51.h> 
#include <stdio.h> 
void main(void) 
{ 
int x,y,max; 
SCON=0x52; TMOD=0x20; TH1=0xFD; TR1=1; //串口初始化 
printf("please input x,y:\n"); 
scanf("%d%d",&x,&y); 
if(x>y) 
max=x; 
else 
max=y; 
printf("max=%d\n",max); 
while(1); 
}
(3)学生成绩划分为A、B、C、D、E五个等级。五名学生的分数分别为90、80、70、60、
50。输入其中某一学生的分数,打印出对应的等级。 
#include <reg51.h> 
#include <stdio.h> 
void main(void) 
{ 
int x; 
SCON=0x52; TMOD=0x20; TH1=0xFD; TR1=1; //串口初始化 
printf("please input x:\n"); 
scanf("%d",&x); 
if (x==90) printf("You are A\n"); 
else if (x==80) printf("You are B\n"); 
else if (x==70) printf("You are C\n"); 
else if (x==60) printf("You are D\n"); 
else if (x==50) printf("You are E\n"); 
else printf("You are wrong\n"); 
while(1); 
} 
3.5.3 switch/case语句
if语句通过ifelseif嵌套可以实现多分支结构,但结构复杂。switch/case是C51专门
·28·

处理多分支结构的选择语句,其格式如下: 
switch(表达式) 
{ 
case 常量表达式1:{ 语句1;} break; 
case 常量表达式2:{ 语句2;} break; 
… 
case 常量表达式n:{ 语句n;} break; 
default:{ 语句n+1;} 
}
说明如下: 
(1)switch后面小括号内的表达式必须是整型或字符型表达式,运算结果必须是常量。
(2)大括号里面的每一个case后面的常量表达式的值必须不同。
(3)每个case语句后面可以带一个语句,也可以带多个语句,还可以不带。语句可以用
花括号括起,也可以不括。
(4)多个case可以共用一组执行语句。
(5)当表达式的值与大括号内某一case后面的常量表达式的值相同时,就执行该case 
后面的语句,然后遇到break语句即退出switch结构。若表达式的值与所有case后的常量
表达式的值都不相同,则执行default后面的语句,然后退出switch结构。
(6)case语句和default语句的出现次序对执行过程没有影响。
(7)每个case语句后面可以有break,也可以没有。有break语句,执行到break则退
出switch结构,若没有,则会顺次执行后面的语句,直到遇到break或结束。
【例3.8】 switch/case语句的用法。
学生成绩划分为A、B、C、D、E 五个等级。五名学生的分数分别为90、80、70、60、50。
输入其中某一学生的分数,打印出对应的等级。 
#include <reg51.h> 
#include <stdio.h> 
void main(void) 
{ 
int x; 
SCON=0x52; TMOD=0x20; TH1=0xFD; TR1=1; //串口初始化 
printf("please input x:\n"); 
scanf("%d",&x); 
switch(x) 
{ 
case 90: printf("You are A\n"); break; 
case 80: printf("You are B\n"); break; 
case 70: printf("You are C\n"); break; 
case 60: printf("You are D\n"); break; 
case 50: printf("You are E\n"); break; 
default: printf("You are wrong\n"); 
} 
·29·

while(1); 
} 
3.5.4 while语句
while语句在C51中用于实现循环结构,格式如下: 
while(表达式) 
{ 语句; } //循环体
while语句后面小括号里的表达式是能否循环的条件,大括号里的语句是循环体。
while语句的执行过程如下: 
先判断表达式,当表达式成立(真)时,就重复执行循环体内的语句;当表达式不成立
(假)时,则中止while循环,程序将执行while循环结构之外的下一条语句。while语句在
执行时,如表达式第一次就不成立,则循环体一次也不执行。
【例3.9】 while语句的用法。计算并输出1~10的累加和。 
#include <reg51.h> 
#include <stdio.h> 
void main(void) 
{ 
int i=1,sum=0; 
SCON=0x52; TMOD=0x20; TH1=0xFD; TR1=1; //串口初始化 
while (i<=10) 
{ 
sum=sum+i; 
i++; 
} 
printf("1+2+3+4+5+6+7+8+9+10=%d\n",sum); 
while(1); 
} 
3.5.5 dowhile语句
dowhile语句在C51中也用于实现循环结构,格式如下: 
do 
{ 语句; } //循环体
while(表达式); 
do后面大括号里的语句是循环体,while后面小括号里的表达式是能否循环的条件。
dowhile语句的执行过程如下: 
先执行一遍循环体中的语句,后判断表达式。如表达式成立(真),则再执行循环体,然
后又判断表达式,直到表达式不成立(假)时退出循环,执行dowhile循环结构外的下一条
语句。dowhile语句在执行时,循环体内的语句至少会被执行一次。
·30·

【例3.10】 dowhile语句的用法。计算并输出1~10的累加和。 
#include <reg51.h> 
#include <stdio.h> 
void main(void) 
{ 
int i=1,sum=0; 
SCON=0x52; TMOD=0x20; TH1=0xFD; TR1=1; //串口初始化 
do 
{ 
sum=sum+i; 
i++; 
} 
while (i<=10); 
printf("1+2+3+4+5+6+7+8+9+10=%d\n",sum); 
while(1); 
} 
3.5.6 for语句
for语句在C51中用于实现循环结构的功能最强大,可用于循环次数已经确定的情况, 
也可用于循环次数不确定的情况。其格式如下: 
for(表达式1; 表达式2; 表达式3) 
{ 语句; } //循环体
for后面小括号里包含3个表达式,大括号里的语句是循环体。在for循环中,一般表
达式1为初值表达式,用于给循环变量赋初值;表达式2为条件表达式,对循环变量进行判
断;表达式3为循环变量更新表达式,用于对循环变量的值进行更新,使循环变量在不满足
条件时退出循环。
for语句的执行过程如下: 
(1)求解表达式1的值。
(2)求解表达式2的值。若表达式2的值为真,则执行循环体中的语句,执行完后再执
行步骤(3)的操作;若表达式2的值为假,则退出for循环,执行for循环结构外的下一条
语句。
(3)若表达式2的值为真,则执行完循环体中的语句后,求解表达式3,然后转到步骤
(2)继续执行。
【例3.11】 for语句的用法。计算并输出1~10的累加和。 
#include <reg51.h> 
#include <stdio.h> 
void main(void) 
{ 
int i=1,sum=0; 
SCON=0x52; TMOD=0x20; TH1=0xFD; TR1=1; //串口初始化
·31·

for (i=1;i<=10;i++) 
sum=sum+i; 
printf("1+2+3+4+5+6+7+8+9+10=%d\n",sum); 
while(1); 
} 
3.5.7 break语句和continue语句
break语句和continue语句通常用于循环结构中,用来跳出循环结构,但是二者又有所
不同。
1.break语句
break语句可以跳出switch结构,使程序继续执行switch结构后面的下一条语句。
break语句还可以从循环体中跳出该循环,提前结束该循环而接着执行循环结构下面的语
句。break语句不能用在除了switch语句和循环语句之外的任何其他语句中。
2.continue语句
continue语句用在循环结构中,用于结束本次循环,跳过循环体中continue下面尚未执
行的语句,直接进行下一次是否继续执行循环的判定。
continue语句和break语句的区别在于:continue语句只是结束本次循环,而不是终止
整个循环;break语句则是结束循环,不再进行条件判断。
3.5.8 return语句
return语句一般放在函数的最后位置,用于终止函数的执行,并控制程序返回调用该函
数时所处的位置。返回时还可以通过return语句带回返回值。return语句的格式有两种: 
(1)return; 
(2)return(表达式); 
如果return语句后面带有表达式,则要计算表达式的值,并将表达式的值作为函数的
返回值。若不带表达式,则函数返回时将返回一个不确定的值。通常用return语句把调用
函数取得的值返回给主调用函数。
3.6 C51的函数
3.6.1 函数的定义 
函数定义的一般格式如下: 
函数类型 函数名(形式参数表) [reentrant] [interrupt m] [using n] 
{ 
函数体
} 
1.函数类型
函数类型用于说明函数返回值的类型,为表3.1所述基本数据类型。如果函数没有返
·32·

回值,则函数类型一般定义为空类型void。
2.函数名
函数名是用户为自定义函数取的名字,以便调用函数时使用。
3.形式参数表
形式参数表用于列出在主调用函数与被调用函数之间进行数据传递的形式参数。形式
参数也需要进行数据类型说明。无形式参数时,括号内可以空着或者用void。若包含多个
形式参数,则各个形参之间用逗号隔开。
4.reentrant修饰符
reentrant修饰符用于把C51的函数定义为可重入函数。所谓可重入函数,就是允许被
递归调用的函数。函数的递归调用是指当一个函数正被调用尚未返回时,又直接或间接调
用函数本身。一般的函数不允许递归调用,只有声明为可重入函数才允许递归调用。
5.interruptm 修饰符
interruptm 修饰符用于把C51的函数定义为中断函数。当函数定义时用了interrupt 
m 修饰符,系统在编译时自动把对应函数转化为中断函数,自动加上程序头段和尾段,并按
51单片机中断的处理方式自动把它安排在程序存储器中的相应位置。在该修饰符中,m 的
取值为0~31。
6.usingn修饰符
usingn修饰符用于指定本函数内部使用的工作寄存器组,其中n的取值为0~3,表示
寄存器组号。usingn通常与interruptm 联合使用。
3.6.2 函数的调用
函数调用的一般格式如下: 
函数名(实际参数); 
对于有参数的函数调用,若包含多个实际参数,则各个实参之间用逗号隔开。
按照函数调用在主调函数中出现的位置,函数调用方式有以下三种: 
(1)函数语句。把被调用函数作为主调用函数的一个语句。
(2)函数表达式。函数被放在一个表达式中,以一个运算对象的方式出现,这时的被调
用函数要求带有返回语句,以返回一个明确的数值参加表达式的运算。
(3)函数参数。被调用函数作为另一个函数的参数。
【例3.12】 函数的定义和调用。 
#include <reg51.h> 
#include <stdio.h> 
int max(int x,int y) //取两个数中的最大值
{ int z; 
z=(x>=y? x:y); //若x>=y,则把x 赋给z,否则把y 赋给z 
return(z); //返回z 的值
}void main(void) //主函数
{ 
·33·

int x,y; 
SCON=0x52; TMOD=0x20; TH1=0xFD; TR1=1; //串口初始化 
printf("please input x,y:\n"); 
scanf("%d%d",&x,&y); 
printf("max is:%d\n",max(x,y)); 
while(1); 
} 
3.7 C51的数组与指针
3.7.1 数组
1.一维数组 
1)一维数组的定义
一维数组只有一个下标,定义的格式如下: 
数据类型说明符 数组名[常量表达式] [={初值,初值…}] 
说明如下: 
(1)“数据类型说明符”用于说明数组中各个元素存储的数据的类型,为前述基本数据
类型,如int等。
(2)“数组名”是整个数组的标识符,取名方法与变量取名方法相同。同时,数组名还是
整个数组第一个元素的首地址。
(3)“常量表达式”的取值为整型常量,必须用方括号“[]”括起来,用于说明该数组的
长度,即该数组元素的个数。
(4)“初值”用于给数组元素赋初值,也称为初始化。对数组元素赋初值,可以在定义时
赋值,也可以在定义之后赋值。在定义时赋值,后面须带等号,初值须用花括号括起来,括号
内的初值互相之间用逗号间隔,可以对数组的全部元素赋值,也可以只对部分元素赋值。初
值为0的元素可以只用逗号占位,而不写初值0。
下面是一维数组定义的两个例子: 
unsigned char a[5]; 
unsigned int b[3]={1,2,3}; 
第一句定义了一个无符号字符型数组,数组名为a,数组中的元素个数为5。
第二句定义了一个无符号整型数组,数组名为b,数组中的元素个数为3,在定义的同时
给数组中的三个元素赋初值,初值分别为1、2、3。
需要注意的是,C51中数组的下标是从0开始的,因此上面第一句定义的5个元素分别
是a[0]、a[1]、a[2]、a[3]、a[4]。第二句定义的3个元素分别是b[0]、b[1]、b[2]。赋值情
况为b[0]=1;b[1]=2;b[2]=3。
C51规定,在引用数组时只能逐个引用数组中的各个元素,而不能一次引用整个数组。
但如果是字符数组,则可以一次引用整个数组。
·34·

2)一维数组的初始化
对一维数组的初始化,可以用以下方法实现: 
(1)在定义数组时对数组的全部元素赋初值。例如: 
int a[3]={1,2,3} ; 
经过上面的定义与初始化后,a[0]=1,a[1]=2,a[2]=3。
(2)只对数组的一部分元素赋值。例如: 
int a[3]={1,2} ; 
定义数组a有3个元素,但花括号内只提供2个初值,初始化后,有a[0]=1,a[1]=2, 
最后1个元素的值默认为0,即a[2]=0。
(3)对数组的全部元素赋值时,也可以不指定数组长度。例如: 
int a[3]={1,2,3} ; 
可以写成: 
int a[ ]={1,2,3} ; 
由于这种写法花括号里面有3个数,因此系统自身定义a数组元素个数为3,并将这3 
个初值分配给3个数组元素。注意,如果只对一部分元素赋值,就不能省略掉表示数组长度
的常量表达式。
2.二维数组
1)二维数组的定义
二维数组有两个下标,定义的格式如下: 
数据类型说明符 数组名[常量表达式][常量表达式] [={初值,初值…}] 
例如: 
int a[2][3]; //定义a 为2 行3 列的数组
二维数组的存取顺序是:按行存取,先存取第1行第0列,1列,2列,直到第1行的最
后一列。然后转到第2行开始,再取第2行第0列,1列,2列,直到第2行最后一列。以此
类推,直到最后一行的最后一列。
2)二维数组的初始化
对二维数组的初始化,可以用以下方法实现: 
(1)在定义数组时分行对数组的全部元素赋初值。例如: 
int a[2][3]={{1,2,3},{4,5,6}} ; 
赋值后数组元素如下: 
1 2 3 
4 5 6 
可见,经过上面的定义与初始化后,把第1个花括号内的值赋给第1行元素,把第2个
花括号内的值赋给第2行元素。也可以将所有数据写在一个花括号内,按数组的排列顺序
·35·

对各元素赋初值。其初始化结果与上面一样。例如: 
int a[2][3]={1,2,3,4,5,6} ; 
(2)可以只给一部分元素赋值。例如: 
int a[2][3]={1,2} ; 
赋值后数组元素如下: 
1 2 0 
0 0 0 
int a[2][3]={ {1},{2} } 
赋值后数组元素如下: 
1 0 0 
2 0 0 
3.字符数组
用来存放字符数据的数组称为字符数组,它是C语言中常用的一种数组。字符数组中
的每一个元素都用来存放一个字符,也可用字符数组存放字符串。字符数组的定义与一般
数组相同,只是在定义时把数据类型定义为char型。
1)字符数组的定义
一维字符数组有一个下标,定义的格式如下: 
char 数组名[常量表达式] [={初值,初值…}] 
二维字符数组有两个下标,定义的格式如下: 
char 数组名[常量表达式][常量表达式] [={初值,初值…}] 
例如: 
char a[10]; 
char a[3][20]; 
上面第一句定义了一个一维字符数组,包含10个字符元素。第二句定义了一个二维字
符数组,包含60个字符元素。
在C51语言中,字符数组用于存放一组字符或字符串,字符串以“\0”作为结束符,只存
放一般字符的字符数组的赋值与使用和一般的数组完全相同。对于存放字符串的字符数
组,既可以对字符数组的元素逐个进行访问,也可以对整个数组按字符串的方式进行处理。
2)字符数组的初始化
将字符数组初始化的最直接方法是将各个字符逐个赋给数组中的元素。例如: 
char a[10]={'N','a','n','k','a','i',' ',' ',' '}; 
上面定义了一个字符型数组a[10],一共有10个元素。
C51还允许用字符串直接给字符数组赋初值,有如下两种形式: 
char a[ ]={"Nankai"}; 
·36·

char a[ ]="Nankai"; 
上面例子的[ ]中的常量表达式没有规定元素个数,由初始化的字符串长度决定。
二维字符数组由若干个字符串组成,也可称之为字符串数组。二维字符数组的第1个
下标是定义字符串的个数,第2个下标是定义每个字符串的长度。该长度应当比这批字符
串中最长字符的个数多一个字符,用于装入字符串的结束符“\0”。
例如: 
unsigned char a[3][20]= 
{ {"Hello Qinghua!"}, 
{"Byebye Beida!"}, 
{"This is a Joke!"}, 
}; 
上面定义了一个二维字符数组a[3][20],数组名为a,可以容纳3个字符串,每个字符
串最多能够存放20个字符。其中第一个下标可以省略,如a[ ][20],由初始化的字符串
个数决定。如本例中省略第1个下标,那么其值是3,因为是3个字符串。第2个下标必须
给定,因为它不能从数据表中得到。
【例3.13】 数组的定义和输出。 
#include <reg51.h> 
#include <stdio.h> 
void main(void) 
{ 
int i; 
int array[8]={1,2,3,4,5,6,7}; 
char string[20]="please show array:\n"; 
SCON=0x52; TMOD=0x20; TH1=0xFD; TR1=1; //串口初始化 
printf("%s",string); 
for(i=0;i<8;i++) 
printf("%2d", array[i]); 
while(1); 
} 
3.7.2 指针
在C语言中,数据存放在内存单元中,内存单元按字节进行组织管理。内存单元前面
的编号字节叫作内存单元的地址;内存单元里存放的数据叫作内存单元的内容。C语言可
以直接访问内存单元的数据,也可以通过地址方式访问内存单元的数据。作为一种高级程
序设计语言,C语言中的数据通常是以变量的形式进行存放和访问的。
变量在使用时需要分清两个概念:变量名和变量的值。前一个是数据的标识,后一个
是数据的内容。变量名相当于内存单元的地址,变量的值相当于内存单元的内容。
对于内存单元的数据有两种访问方式,对于变量也有两种访问方式:直接访问方式和
间接访问方式。
直接访问方式。对于变量的访问是直接给出变量名。例如:printf("%d",x),直接给
·37·