使用C++进行STM32开发

传统的STM32开发，使用的是C语言。C++中的一些高级特性，如引用、面向对象等，可以极大地提高代码的可读性和易维护性。
前置条件

开发板：STM32F103C8T6
开发环境：vscode+EIDE插件
编译器：arm-none-eabi-gcc v15.2.0
开发环境的适用方法，可以参考这篇博客：vscode+edie插件配置STM32开发环境，彻底摆脱KEIL
使用方法

还是以上述博客中的项目模板为例：
只需要将 main.c 文件改名为 main.cpp，就可以在main中使用C++特性了。
比如实现一个简单的 class LED ：

1. class LED
2. {
3. public:
4.     LED(GPIO_TypeDef *port, uint16_t pin, bool polarity = false)
5.         : port_(port), pin_(pin), polarity_(polarity), state_(false)
6.     {
7.     }
9.     void on()
10.     {
11.         if (this->polarity_ == true) {
12.             GPIO_SetBits(this->port_, this->pin_);
13.         } else {
14.             GPIO_ResetBits(this->port_, this->pin_);
15.         }
16.         this->state_ = true;
17.     }
19.     void off()
20.     {
21.         if (this->polarity_ == true) {
22.             GPIO_ResetBits(this->port_, this->pin_);
23.         } else {
24.             GPIO_SetBits(this->port_, this->pin_);
25.         }
26.         this->state_ = false;
27.     }
29.     void toggle()
30.     {
31.         if (this->state_ == true) {
32.             this->off();
33.         } else {
34.             this->on();
35.         }
36.     }
38.     bool state() const
39.     {
40.         return this->state_;
41.     }
43. private:
44.     GPIO_TypeDef *port_;
45.     uint16_t pin_;
46.     bool polarity_; // true-高电平点亮，false-低电平点亮
48.     bool state_; // 当前状态：true-点亮，false-灭
49. };

复制代码

其余初始化代码不变，定义 LED led{GPIOC, GPIO_PIN_13} 然后将死循环中的反转电平改为调用 led.toggle() 即可。
完整的程序如下所示：

1. /*
2. * ************************************************
3. *
4. *              STM32 blink gcc demo
5. *
6. *  CPU: STM32F103C8
7. *  PIN: PA1
8. *
9. * ************************************************
10. */
12. #include "stm32f10x.h"
14. class LED;
16. void delay(int x)
17. {
18.     for (int i = 0; i < x; i++) {
19.         for (int j = 0; j < 1000; j++)
20.             __NOP();
21.     }
22. }
24. int main()
25. {
26.     GPIO_InitTypeDef gpioDef;
27.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
28.     gpioDef.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_Out_PP;
29.     gpioDef.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_13;
30.     gpioDef.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz;
31.     GPIO_Init(GPIOC, &gpioDef);
33.     auto led = LED{GPIOC, GPIO_Pin_13};
35.     while (true) {
36.         led.toggle();
37.         delay(5000);
38.     }
39. }

复制代码

烧录，可以看到开发板上的LED正常闪烁。
注意事项

中断函数特殊处理

由于C++存在符号修饰特性，因此当定义中断服务函数的时候，一定要显示添加 extern "C" 关键字，否则可能会导致中断异常：

1. extern "C" void TIM2_IRQHandler(){
2.     // your code here
3. }

复制代码

一个一劳永逸的方法是，在 stm32f10x_it.h 文件中直接声明好所有的中断函数，ST官方已做好适配：

1. /**
2. ******************************************************************************
3. * @file    Project/STM32F10x_StdPeriph_Template/stm32f10x_it.h
4. * @author  MCD Application Team
5. * @version V3.6.0
6. * @date    20-September-2021
7. * @brief   This file contains the headers of the interrupt handlers.
8. ******************************************************************************
9. * @attention
10. *
11. * Copyright (c) 2011 STMicroelectronics.
12. * All rights reserved.
13. *
14. * This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file
15. * in the root directory of this software component.
16. * If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS.
17. *
18. ******************************************************************************
19. */
21. /* Define to prevent recursive inclusion -------------------------------------*/
22. #ifndef __STM32F10x_IT_H
23. #define __STM32F10x_IT_H
25. #ifdef __cplusplus
26. extern "C" {
27. #endif
29. /* Includes ------------------------------------------------------------------*/
30. #include "stm32f10x.h"
32. /* Exported types ------------------------------------------------------------*/
33. /* Exported constants --------------------------------------------------------*/
34. /* Exported macro ------------------------------------------------------------*/
35. /* Exported functions ------------------------------------------------------- */
37. /* System exception handlers */
38. void NMI_Handler(void);
39. void HardFault_Handler(void);
40. void MemManage_Handler(void);
41. void BusFault_Handler(void);
42. void UsageFault_Handler(void);
43. void SVC_Handler(void);
44. void DebugMon_Handler(void);
45. void PendSV_Handler(void);
46. void SysTick_Handler(void);
47. /* Peripheral interrupt handlers */
48. void WWDG_IRQHandler(void);
49. void PVD_IRQHandler(void);
50. void TAMPER_IRQHandler(void);
51. void RTC_IRQHandler(void);
52. void FLASH_IRQHandler(void);
53. void RCC_IRQHandler(void);
54. void EXTI0_IRQHandler(void);
55. void EXTI1_IRQHandler(void);
56. void EXTI2_IRQHandler(void);
57. void EXTI3_IRQHandler(void);
58. void EXTI4_IRQHandler(void);
59. void DMA1_Channel1_IRQHandler(void);
60. void DMA1_Channel2_IRQHandler(void);
61. void DMA1_Channel3_IRQHandler(void);
62. void DMA1_Channel4_IRQHandler(void);
63. void DMA1_Channel5_IRQHandler(void);
64. void DMA1_Channel6_IRQHandler(void);
65. void DMA1_Channel7_IRQHandler(void);
66. void ADC1_2_IRQHandler(void);
67. void USB_HP_CAN1_TX_IRQHandler(void);
68. void USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler(void);
69. void CAN1_RX1_IRQHandler(void);
70. void CAN1_SCE_IRQHandler(void);
71. void EXTI9_5_IRQHandler(void);
72. void TIM1_BRK_IRQHandler(void);
73. void TIM1_UP_IRQHandler(void);
74. void TIM1_TRG_COM_IRQHandler(void);
75. void TIM1_CC_IRQHandler(void);
76. void TIM2_IRQHandler(void);
77. void TIM3_IRQHandler(void);
78. void TIM4_IRQHandler(void);
79. void I2C1_EV_IRQHandler(void);
80. void I2C1_ER_IRQHandler(void);
81. void I2C2_EV_IRQHandler(void);
82. void I2C2_ER_IRQHandler(void);
83. void SPI1_IRQHandler(void);
84. void SPI2_IRQHandler(void);
85. void USART1_IRQHandler(void);
86. void USART2_IRQHandler(void);
87. void USART3_IRQHandler(void);
88. void EXTI15_10_IRQHandler(void);
89. void RTC_Alarm_IRQHandler(void);
90. void USBWakeUp_IRQHandler(void);
92. #ifdef __cplusplus
93. }
94. #endif
96. #endif /* __STM32F10x_IT_H */

复制代码

当有 .cpp 文件中需要定义中断服务函数的时候，直接 #include "stm32f10x_it.h" 即可。
STL 适用建议

正常情况下，STL中的各种容器和算法可以正常使用，如 vector  等。但是由于嵌入式环境中内存资源有限，缺少内存管理器，所以 尽量避免使用 vector string 等涉及到动态内存分配的容器，而· array 等不涉及动态内存分配的静态容器可以正常使用。

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前排留名，哈哈哈