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二、如何将字符串变量定义到program memory（flash）
一、program memory和data memory
? ? ? ? GCC AVR（Atmel Studio+ AVR Studio）默认将变量（包含普通变量、数组和字符串）定义在data memory，这个需要特别注意。
? ? ? ? 如果程序中定义有大量的常量，在定义时，一定要在头部写上PROGMEM，还要添加头文件#include <avr/pgmspace.h>，这样，定义的常量就保存在program memory（flash）中了。否则，系统就会将变量定义到data memory区，编译时由于data memory仅有4k而会出现内存溢出的现象。
? ? ? ? 当data memory区的变量读取program memory区的数据时，需要用库函数pgm_read_byte()进行读取。
二、如何将字符串变量定义到program memory（flash）
? ? ? ? 第一步：必须包含头文件：#include <avr/pgmspace.h>
#include <avr/pgmspace.h>? ? ? ? 第二步：用关键字PROGMEM定义字符串常量
PROGMEM const char flash_string[]= "Hello World.";三、如何读取字符串变量
? ? ? ? 当data memory区的变量去读取program memory区的数据时，需要用库函数pgm_read_byte()进行读取，下面我们编写一个入口参数为字符串常量的函数，将入口的字符串常量发送到串口1，需要用到系统提供的函数pgm_read_byte()。
#include <avr/pgmspace.h>
PROGMEM const char flash_string[]= "Hello World.";
void HMISendString_const(const char *string)
{
uint8_t ch;
while (pgm_read_byte(&(*string)) != '\0')
{
ch = pgm_read_byte(&(*string));
UDR1 = ch;
string++;
}
}
int main(void)
{
HMISendString_const(flash_string);
}四、PSTR()
? ? ? ? AVR提供了一个宏 PSTR()，它在头文件pgmspace.h中，它可以用于将字符串定义到program memory区（flash）。宏 PSTR()的具体定义参见下图。
? ? ? ? ?上面的程序代码可以不定义PROGMEM const char flash_string[]= "Hello World.";? 而是可以直接用宏 PSTR()将字符串定义到program memory区（flash），改造后的程序如下：
#include <avr/pgmspace.h>
void HMISendString_const(const char *string)
{
uint8_t ch;
while (pgm_read_byte(&(*string)) != '\0')
{
ch = pgm_read_byte(&(*string));
UDR1 = ch;
string++;
}
}
int main(void)
{
HMISendString_const(PSTR("Hello World."));
}五、使用strcpy()函数将字符串常量拷贝字符串缓冲区会占用大量的data memory区空间；使用strcpy_P()函数将字符串常量拷贝到字符串缓冲区仅仅占用program memory区（flash）空间，不会占用data memory区空间。
1、使用strcpy()函数拷贝字符串前，先在data memory空间定义了一个字符串缓冲区char HMI_string[255]，编译程序后发现data memory空间占用了2362个字节。
?2、现在我们用库函数strcpy()编写一段程序，将字符串常量 "I am C++"拷贝到字符串缓冲区HMI_string，观察是否会占用data memory区空间。
? ? ? ? 程序代码参见下图，编译程序后发现data memory空间目前占用了2370个字节（之前为2362个字节）。
? ? ? ? 怎么只是在程序中调用了strcpy(HMI_string , "I am C++") ，data memory空间就多占用了8个字节呢？? ? ?
??3、现在我们用库函数strcpy()再编写一段程序，将字符串常量 "I am C#"拷贝到字符串缓冲区HMI_string，观察是否会继续占用data memory区空间。
? ? ? ??程序代码参见下图，编译程序后发现data memory空间目前占用了2378个字节，又比之前多占用了8个字节（之前占用了2370个字节）。
? ? ? ? 我们发现一个规律：（1）、只要调用strcpy(HMI_string , "I am C++")，编译器发现第二个入口参数是普通的字符串"I am C++"，就会在data memory空间申请8个字节的空间。（2）、只要调用strcpy(HMI_string , "I am C#")，编译器发现第二个入口参数是普通的字符串"I am C#"，就会在data memory空间申请8个字节的空间。? ? ? ?
?4、如何将一串字符串常量拷贝到字符串缓冲区，而且还可以确保第二个入口参数不占用data memory空间呢？
? ? ??strcpy()函数是GCC AVR的头文件string.h中的函数，要想将一串字符串常量拷贝到字符串缓冲区，而且字符串拷贝函数的入口参数还不占用data memory空间，就必须要使用头文件pgmspace.h中的库函数strcpy_P，库函数strcpy_P的原型如下：
? ? ? ? ? ? ? ? ??char *strcpy_P(char *, const char *);? ? ? ? ? ? ? ? ?
? ? ? ? 头文件pgmspace.h中的库函数与头文件string.h中的库函数的区别是：
? ? ? ? （1）、pgmspace.h中的库函数比头文件string.h中的库函数多了一个后缀? _P。
? ? ? ? （2）、char *strcpy_P(char *, const char *)? ?第二个参数是程序存储器program memory区（flash）。
? ? ? ? （3）、主程序调用strcpy_P(HMI_string , PSTR("I am C++"));时，第二个参数不会占用data memory空间。
? ? ? ? 因此，要想将一串字符串常量拷贝到字符串缓冲区，而且还要让入口参数的字符串常量不占用data memory空间，就必须要使用头文件pgmspace.h中的函数char *strcpy_P(char *, const char *)? ?
? ? ? ? 警告：strcpy_P()的第二个入口参数的类型是 const，因此需要在字符串常量前面添加宏PSTR()，将其定义到program memory区。
? ? ? ? ? ? ? ? ? 例如：
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?strcpy_P(HMI_string , PSTR("I am C++"));
5、验证
? ? ? ? （1）、程序中添加 strcpy_P(HMI_string , PSTR("I am C++")); ，程序编译程序后data memory空间仍然是2362字节，可见使用头文件pgmspace.h中的库函数 strcpy_P()， 第二个参数PSTR("I am C++")不会增加data memory空间。? ?
?? ? ? ? （2）、程序中再添加 strcpy_P(HMI_string , PSTR("I am C#")); ，程序编译程序后data memory空间仍然是2362字节，可见使用头文件pgmspace.h中的库函数 strcpy_P()， 第二个参数PSTR("I am C#")不会增加data memory空间。? ?
?六、使用sprintf()函数将字符串常量打印到字符串缓冲区会占用大量的data memory区空间；使用sprintf_P()函数将字符串常量打印到字符串缓冲区仅仅占用program memory区（flash）空间，不会占用data memory区空间。
1、使用sprintf()函数打印字符串前，编译程序后发现data memory空间占用了2362个字节。
?2、现在我们用库函数sprintf()编写一段程序，将字符串常量 "I am C++"和数值1275混合打印到字符串缓冲区HMI_string，观察是否会占用data memory区空间。
? ? ? ? 程序代码参见下图，编译程序后发现data memory空间目前占用了2372个字节（之前为2362个字节）。
? ? ? ? 怎么只是在程序中调用了sprintf(HMI_string , "I am C++%d" , 1278) ，data memory空间就多占用了10个字节呢？? ? ?
?? ? ? ?我们发现一个规律：（1）、只要调用sprintf(HMI_string , "I am C++%d" , 1278) ，编译器发现第二个入口参数是普通的字符串"I am C++"，就会在data memory空间申请10个字节的空间。
?3、如何将一串字符串常量和数值混合打印到字符串缓冲区，而且还可以确保第二个入口参数不占用data memory空间呢？
? ? ??sprintf()函数是GCC AVR的头文件string.h中的函数，要想将一串字符串常量和数值混合打印到字符串缓冲区，而且字符串打印函数的入口参数还不占用data memory空间，就必须要使用头文件pgmspace.h中的库函数sprintf_P，库函数sprintf_P的原型如下：
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? int?? ?sprintf_P(char *__s, const char *__fmt, ...);
? ? 头文件pgmspace.h中的库函数与头文件string.h中的库函数的区别是：
? ? ? ? （1）、pgmspace.h中的库函数比头文件string.h中的库函数多了一个后缀? _P。
? ? ? ? （2）、 int?? ?sprintf_P(char *__s, const char *__fmt, ...);?第二个参数是程序存储器program memory区（flash）。
? ? ? ? （3）、主程序调用sprintf(HMI_string , "I am C++%d" , 1278)时，第二个参数不会占用data memory空间。
? ? ? ? ? 因此，要想将一串字符串常量和数值混合打印到字符串缓冲区，而且还要让入口参数的字符串常量不占用data memory空间，就必须要使用头文件pgmspace.h中的函数?sprintf_P(char *__s, const char *__fmt, ...)?
? ? ? ? 警告：sprintf_P()的第二个入口参数的类型是 const，因此需要在字符串常量前面添加宏PSTR()，将其定义到program memory区。
? ? ? ? ? ? ? ? ? 例如：
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?sprintf_P(HMI_string , PSTR("I am C++%d") , 1278);
4、验证
? ? ? ? （1）、程序中添加 sprintf_P(HMI_string , PSTR("I am C++%d") , 1278); ，程序编译程序后data memory空间仍然是2362字节，可见使用头文件pgmspace.h中的库函数 sprintf_P()， 第二个参数PSTR("I am C++%d")不会增加data memory空间。? ?
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七、总结
1、要想定义字符串常量到program memory区，首先要添加头文件#include <avr/pgmspace.h>，
2、然后用关键字PROGMEM定义字符串常量，例如：PROGMEM const char flash_string[]= "Hello World.";
3、也可以宏定义PSTR()直接在用户函数的入口参数上进行限制，例如：HMISendString_const(PSTR("Hello World."));
4、要想将字符串常量拷贝字符串缓冲区而不占用data memory区空间，必须要使用头文件pgmspace.h中的strcpy_P()，而不能使用头文件string.h中的strcpy()。而且strcpy_P()的第二个入口参数必须要用宏PSTR()进行限定，例如：strcpy_P(HMI_string , PSTR("I am C++"));
5、要想将字符串常量和数值混合打印到字符串缓冲区而不占用data memory区空间，必须要使用头文件pgmspace.h中的sprintf_P()，而不能使用头文件string.h中的sprintf()。而且sprintf_P()的第二个入口参数必须要用宏PSTR()进行限定，例如：sprintf_P(HMI_string , PSTR("I am C++%d") , 1278);
