请教：M051单步执行总是跳过静态变量的声明，switch语句进不去 (amobbs.com 阿莫电子技术论坛) -

fomula 发表于 2010-11-22 22:47:47

请教：M051单步执行总是跳过静态变量的声明，switch语句进不去

水平有限，用M051板调试按键程序时遇到奇怪的问题：
1、静态变量的声明语句直接跳过去，在给的库所带的例子中加入相似的语句也是这样。
2、用马老师状态机思想编的按键扫描程序，switch死活进不去，总是执行到switch后，就直接跳出按键扫描函数。

程序如下：
//定义长按键的TICK数,以及连_发间隔的TICK数
#define KEY_LONG_PERIOD    100
#define KEY_CONTINUE_PERIOD 25

//定义按键返回值状态(按下,长按,连_发,释放)
#define KEY_DOWN             0x80
#define KEY_LONG             0x40
#define KEY_CONTINUE          0x20
#define KEY_UP                0x10

//定义按键状态
#define KEY_STATE_INIT          0
#define KEY_STATE_WOBBLE       1
#define KEY_STATE_PRESS       2
#define KEY_STATE_LONG          3
#define KEY_STATE_CONTINUE    4
#define KEY_STATE_RELEASE       5
........................省略...........

uint8_t GetKey(void)
{
   static uint8_t s_u8KeyState = KEY_STATE_INIT ;
   static uint8_t s_u8KeyTimeCount = 0 ;
   static uint8_t s_u8LastKey = KEY_NULL ;//保存按键释放时候的键值

// uint8_t s_u8KeyState = KEY_STATE_INIT ;
// uint8_t s_u8KeyTimeCount = 0 ;
// uint8_t s_u8LastKey = KEY_NULL ;//保存按键释放时候的键值
// uint8_t KeyTemp = KEY_NULL ;

KeyTemp = u8_Read74hc165_f() ;    //获取键值


switch(s_u8KeyState)
{
   case KEY_STATE_INIT :
            {
               if(KEY_NULL != (KeyTemp))
               {
                     s_u8KeyState = KEY_STATE_WOBBLE ;
               }
}

   break ;

   case KEY_STATE_WOBBLE :    //消抖
            {
               s_u8KeyState = KEY_STATE_PRESS ;
            }
   break ;

   case KEY_STATE_PRESS :
            {
               if(KEY_NULL != (KeyTemp))
               {
                     s_u8LastKey = KeyTemp ; //保存键值,以便在释放按键状态返回键值
                     KeyTemp |= KEY_DOWN ;//按键按下
                     s_u8KeyState = KEY_STATE_LONG ;
               }
               else
               {
                     s_u8KeyState = KEY_STATE_INIT ;
               }
            }
   break ;

   case KEY_STATE_LONG :
            {
               if(KEY_NULL != (KeyTemp))
               {
                     if(++s_u8KeyTimeCount > KEY_LONG_PERIOD)
                     {

s_u8KeyTimeCount = 0 ;
                        KeyTemp |= KEY_LONG ;//长按键事件发生
                        s_u8KeyState = KEY_STATE_CONTINUE ;
                     }
               }
               else
               {
                     s_u8KeyState = KEY_STATE_RELEASE ;
               }
            }
   break ;

   case KEY_STATE_CONTINUE :
            {
               if(KEY_NULL != (KeyTemp))
               {
                     if(++s_u8KeyTimeCount > KEY_CONTINUE_PERIOD)
                     {
                        s_u8KeyTimeCount = 0 ;
                        KeyTemp |= KEY_CONTINUE ;
                     }
               }
               else
               {
                     s_u8KeyState = KEY_STATE_RELEASE ;
               }
            }
   break ;

   case KEY_STATE_RELEASE :
            {
               s_u8LastKey |= KEY_UP ;
               KeyTemp = s_u8LastKey ;
               s_u8KeyState = KEY_STATE_INIT ;
            }
   break ;

   default : break ;
}
return KeyTemp ; //返回键值

}
请大家帮分析下原因。谢谢！

fomula 发表于 2010-11-23 02:04:18

补充下，用的是KEIL MDK 环境。

fomula 发表于 2010-11-23 11:53:37

第一个问题找到了答案：为什么静态变量声明语句调试时单步执行会直接跳过。
参考这篇帖子http://www.cnblogs.com/avril/archive/2010/10/19/1855878.html
先看一小段程序：

#include<iostream>
using namespace std;

int nG = 1;
void Fun( )
{
static gg = 2;
int local= gg;
}
int main( )
{
static int a = 3;
int b = nG;
int c = a;
Fun( );
static oo = 4;
c = oo;
return 0;
}

我们所关心的是这些变量如 nGgga等等在内存中的分布如何？它们都紧挨着放在一块？还是各有个的存储块。
为了解决上述问题，首先提出第一个问题？
Fun（）中的局部静态变量 gg 在多次调用Fun（）后（比如2次）的值是多少？你肯定毫无犹豫地答到：2
我如果问为什么？你可能毫无犹豫的答道：局部静态变量 gg只是在第一次进入函数时被初始化。
变量 gg 真的是在第一次进入函数时才被初始化的吗？？！！
我们可以单步调试跟踪一下，你会发现调试时会直接跳过staticgg = 2;这一行。
因此我说变量 gg 在进入Fun函数之前就已经存在了，你信吗？
我们可以将断点插在1处，调试Alt+ 8 进入底层的汇编代码

12:    static int a = 3;             //对应着main函数中的声明,此时EBP = 0x0012FFC0
13:    int b = nG;
00404BB8 mov       eax, //这两句给 b赋值，可以发现全局变量 nG 的地址是：0x00476F90
00404BBD mov       dword ptr ,eax // b 的地址是 0x0012FFBC
14:    int c = a;
00404BC0 mov       ecx,dword ptr //这两句是给 a赋值，可以发现局部静态变量a的地址是
00404BC6 mov       dword ptr ,ecx                   // 0x00476F98,c的地址是：0x0012FFB8
15:    Fun( );
00404BC9 call    @ILT+790(Fun) (0040131b) --------看下面 Fun的汇编代码
16:    static oo = 4;
17:    c = oo;
00404BCE mov       edx,dword ptr //局部静态变量 oo的地址是 0x00476F9c
00404BD4 mov       dword ptr ,edx
18:    return 0;
00404BD7 xor       eax,eax
19: }

Fun的汇编代码：
7:    static gg = 2;
8:    intlocal = gg;
004051B8 mov       eax,//这两句在给local赋值，可以发现局部静态变量 gg的地址是
004051BD mov       ,eax 0x00476F94
9: }
由上述可以发现变量 nGggaoo它们几个的内存地址很相近
0x00476F90:-----------------nG的地址
0x00476F94:-----------------gg的地址
0x00476F98:-----------------a 的地址
0x00476F9C:----------------oo的地址
我们可以发现这些全局变量和静态变量的内存地址，是在一块的。
总结：
我们通常都说main函数是程序的入口点，所以就很容易造成一种误解。认为程序一运行就进入了main，这是
不对的。既然main是函数，是函数就得被调用了才能执行。那么是谁调用了main函数呢？
通过调用堆栈我们发现，在main函数前还有一个函数：mainCRTStartup()。这个函数通常被称为启动代码，
由他对程序在进入main函数之前进行初始化（如加载动态链接库分配资源等等），毕竟程序的正常运行不是
仅仅依靠小小的main就行的。当然初始化过程中包含对全局变量和静态变量的内存分配。这里的全局变量可能好理解，但是静态变量就有点难理解了。比如Fun中的 gg 他是一个局部静态变量啊为什么会在进入main函数之前就被初始化啦。这就是静态变量的特性，这就是通常我们为什么说静态变量的生命周期，和整个程序的生命周期是一样的。
下面简要的说一下本程序的运行流程：
首先由启动代码完成一些必要资源的加载，和全局变量、静态变量（你程序中的所有静态变量，包括局部的）
初始化，分配内存单元。
进入main函数，首先进行的操作是在栈上分配一块内存单元，用来分配函数中的局部变量（除了静态变量）和
参数的压栈以及函数地址的压栈。也就是说上面的main中的局部非静态变量 b和 c就分配在此内存块中，它会在main函数返回后释放。
同理在进入Fun函数时，首先也会在栈上分配一块内存单元，用来分配Fun函数中的局部变量（除了静态变    量）和参数的压栈以及函数地址的压栈。比如Fun中的local就分配在此段内存块中，它会在Fun函数返回以后
被释放。
最后return 0返回，释放分给main函数的内存块，main函数结束以后由mainCRTStartup( )完成全局变量和
静态变量的释放，毕竟是由它调用mian函数的。
最后再强调一下，Fun中的局部静态变量不是第一次进入Fun时被初始化的，而是在进入main函数之前就已经
被初始化了。

machao 发表于 2010-11-24 02:28:02

1。不管是8位的AVR、51还是32位STM32、M051，只要采用高级语言C编写代码，系统总是自动加上一段STARTUP代码，它优先于用户的MAIN函数执行，它要做很多的事情，包括堆栈指针分配，变量分配初始化等。

2。全局变量和局部静态变量实际上都是在MAIN执行前就分配好地址并初始化了。局部静态变量根本不可能是“第一次”执行函数时才分配地址和初始化，如果它是在进入本函数才初始化，那么每次调用都要初始化。所以LZ的第1个疑问产生于你对C本身的了解还不够透彻。

3。至于第2个问题，既然你已经在“调试按键程序”，那么在这句后面加上一语句，例如：

KeyTemp = u8_Read74hc165_f() ; //获取键值

temp =s_u8KeyState;

然后在SWITCH这句设置断点，当程序到此语句停下后，查看s_u8KeyState和TEMP是多少，然后单步执行，找出问题。

fomula 发表于 2010-11-27 02:32:26

谢谢马老师，这两个问题都解决了。其实switch语句还是执行了的，只不过单步执行时，没有一行一行的显示执行过程，直接就一次执行完，直接跳出switch了，记得用51单片机仿真时，可以一步一步执行switch的。

现在已经完成了基本的IO实验，HT1621显示，Timer0中断10MS键盘扫描。
正在做PWM和基于热敏电阻的AD实验。

准备用这个进入32位时代。

不过，学起来真费劲，手册里很多不详细，自己不太喜欢给的库那种方式，喜欢寄存器方式，但它的寄存器库方式也不方便，我习惯SYSCLK->CLKSEL0.XX这种方式。目录里application note这个目录里有些how to指南就是这种方式。

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