arduino编程基础之--程序 元素
Arduino编程采用C语言编程的语法，由于arduino是基于avr单片机的，因此也做了一些修改，并且对函数进行了大量的扩充，使得arduino的端口和外设使用更加方便。
一、变量OR常量
1、变量：就是一些数据的代号而已，但是关于变量名其实各种语言都有要求，其中C语言的变量名明确规定：可以包括字母大写、小写都可以，下划线和数字，数字不能排第一个（规定）；这里有个坑，就是windows下用应用，有的区分大小写，有的不区分；其他的补充就是除了循环变量，尽量让变量名做到顾名知意，也就是高手说的，代码的自解释性。
2、为什么要变量：为了更好的应用和表示数据，如果我们知道一个同学的身高是1.65m，但是随着时间的流逝，可能该同学毕业时，身高已经是1.92m了，如果直接用数据表示，就不如用变量来表示下，使用起来就是很方便。
3、变量的要素：左值和右值，这两个要素都和变量的类型有关，不同的类型需要的存储空间大小不同（左值），能存储的最值也不同（右值），C语言中通过指针将左值和右值完美结合，解析指针获取右值，指针本身表示左值；其实，仔细想来，变量也是将左值和右值实现了结合，取地址获取变量的左值，变量本质获取变量的右值；因此无论是指针还是变量都是C编程中的重要元素。
4、变量的作用域：
在函数外声明的变量就是全局变量；在函数中声明的变量就是局部变量，在代码块中的变量叫块变量。
5、变量的修饰符：
static：静态变量，常用来创建对某个函数可见的变量，但与一般局部变量不同的是，局部变量在每次调用时，都会创建和销毁，而静态变量在函数调用后已经保留原来的值。静态变量只在函数第一次调用时被创建和初始化。
volatile：易失变量或内存型变量，和static变量相反，这种变量容易被外界改变，每次使用需要从RAM中读取变量值方为上策；
const：常量关键字，简单说就是值不能变化的量；其实常量更多的是一种协定，程序在运行过程中一般都会根据契约精神不会让常量变化，但不是说常量一定不能变化，如果有程序员不讲武德，也是可以改变常量的值的。其实和常量类型的有一种宏定义，从表面看来都是不能变化的量，但是主要是常量是编译期间在程序的栈空间中，而宏定义则是在预编译期间完成替换，基本不占用编译时间。宏定义更多用来定义函数，定义变量和常量差不多。
arduino中几个常量：逻辑层：true和false，其中false为0,不为0就是true
硬件层：管脚输出电压定义HIGH和LOW，就是表面含义
管脚功能定义INPUT和OUTPUT，表示输入和输出
二、数据类型
1、boolean类型
布尔类型，表示一个变量只能有两种取值，true or false，每个boolean变量占一个字节的内存
2、char类型
字符类型，可以表示ADCII码中的编码，也可以表示数值，在-128～127,赋值的时候可以使用字符，也可以使用数值
3、unsigned char类型
无符号字符类型占用1个字节，与byte类型相同，表示范围2～255
4、byte类型
字节型，表示一个字节存储8位无符号数，范围为0～255
5、int类型
表示整数的基本类型，占用2字节，整数范围为：-32768～32767,即-2^15~2^15-1
整型使用2的补码方式存储负数，最高位位符号位，表示数的正负，其余位取反加1：具体如下：
为了简化问题，现在假如有byte型数据表示-20,写的过程为：先将最高位写为1；剩下的位数表示20, 1001 | 0100,再将除最高位的求反为: 1110 | 1011, 将结果加1为: 1110 | 1100
读的过程为：先读取最高位为１，表明是负数，将剩下的位数求反：1001 | 0011，结果为－19,将结果减去1,实际值就是-20
6、unsigned int类型
无符号整型与整型的唯一区别就是不能存储负数，当变量的值超过类型所能表示的最大值值，结果就会走向另一个极端，变的非常小，反之也一样。
7、word类型
unsigned int完全相同
8、long类型
是扩展的数字存储变量，可存储32位大小的变流量，从-2^31~2^31-1
9、unsigned long类型
作为long型的无符号类型，不能储存负值，数据存储范围从0~2^32
10、float类型
可以拥有小数点的数据。
常常用来模拟连续值，比整型具有更大的精确度；
取值范围-3.4028235E+38～3.4028235E+38；
被存储位32位的信息；
只有6～7位有效数字；
尽量不要用浮点类型的数据比较大小，必须这么做，可以设置一个误差范围，小于就可以判定相等更合适
浮点类型的数据计算速度远慢于整型计算，尽量避免浮点运算，可以先将数据表示位整型，到最后结果时再转换位浮点类型
11、double类型
arduino上的double类型和float类型完全一致
12、string类型
两种表现形式：字符串数据类型，做一个字符串，由char类型的字符数组加空终止符(\0)构成，定义字符串时有多种方式：
1、只声明：char Str1[15] //该字符串中只能存储14个字符，不要忘了终止符(\0)，以下一样
2、潜定义：char Str2[8] = {'a', 'r', 'd', 'u', 'i', 'n', 'o'}; //定义为8,考虑到存储7个字符，需加终止符
3、明定义：char Str3[8] = {'a', 'r', 'd', 'u', 'i', 'n', 'o'， ‘\0'}; //定义为8,存储7个字符，明确加上了终止符
4、推定义：char Str4[] = {'a', 'r', 'd', 'u', 'i', 'n', 'o'}; //定义为空,考虑到存储7个字符，加终止符，可推出为8
5、char Str5[8] = "arduino"; //和定义2效果完全一样
6、char Str6[] = "arduino"; //和定义4效果完全一样
7、char Str7[15] = "arduino"; //这种定义为后来存储更多字符预留空间，前边存储了arduino7个字符，中间7个用空白占位，最后一个用\0结束
8、char Str8[] = "arduino""is""good!"; //将很长的字符串按类别打包，使用更方便
说明：
1）、空终结符的ASCII码为0,通过该值明确表示函数可以到此结束了，是个约定，后面即便有数据也不再读取了，字符串的结尾会自动填充，也必须填充空字符串；
2）、字符必须用单引号包括，字符串必须用双引号包括，如果用字符数组定义时，用字符分解而以；
3）、过长的字符串，可以分成较短的字符串，可以称之为字符串分开打包；如上边定义8所示；
4）、字符串数组，当需要大量的字符时，常常用字符串表示，比如墨水屏显示中等；如：
char *myStrings[] = {"This is one!",
"This is two!",
"This is thr!",
This is fou!";
};
void setup(){
Serial.begin(9600);
}
void loop(){
for(int i = 0; i < 6; i++){
Serial.println(myStrings[i]);
delay(500);
}
}
代码解析，定义中使用字符 指针类型的数组，其实就是数组中的数组，等价与2维数组，也可以等于指针的指针;
loop中的应用是，就是根据定义，第一打印第一个字符串，由于myStrings[i]是个字符指针，执向每个字符串的首字符地址，打印过程知道碰到\0才结束，0.5s后增加i的值，从而指向下一个字符串，打印等，以此类推，完成了所有字符串的打印。
13、String object类型
操作罗字符串的简单操作，连接、增加、寻找和替换字符串，官方参考手册具体为：
https://www.arduino.cc/reference/en/language/variables/data-types/stringobject/
Operators
14、Arrays类型
数组类型和其他的差不多，数组三要素类型、名称、大小，通过下表访问数组元素；
15、void类型
主要用在函数类型和指针
16、sizeof()
类型大小的获取操作符
三、类型转换
最终形态和声明的类型不一致时，可以通过类型转换完成数据的匹配，主要包括暗转换和明转换，暗转换主要发生在数据类型变小时，可以由编译器自动完成转换；明转换需要有用户明确提出转换才能转换。主要包括char、byte、int、word、long、float类型间转换，语法就是再类型后加上(),括号中添加需要转的变量即可，例如：
int var1 = 65;
char var2 = char(var1); //类型强制转化
char var1 = 65;
int var2 = var1; //类型暗转换
