C/C++语言（C是C++的基础，C++语言和C语言在很多方面是兼容的。因此，掌握了C语言，再进一步学习C++就能以一种熟悉的语法来学习面向对象的语言，从而达到事半功倍的目的）是国际上广泛流行的计算机高级语言[176-177]。绝大多数硬件开发工作均使用C/C++语言进行，Arduino也不例外。使用Arduino需要有一定的C/C++基础，由于篇幅有限，本书仅对C/C++语言基础进行简单的介绍。此后章节中还会穿插介绍一些特殊用法及编程技巧。
1.数据类型
在C/C++语言程序中，对所有的数据都必须指定其数据类型。数据有常量和变量之分。需要注意的是，在Genuino 101与AVR作为核心的Arduino中，其部分数据类型所占用的空间和取值范围有所不同[178]。
2.变量
在程序中数值可变的量称为变量，其定义方法如下：
类型变量名；
例如，定义一个整型变量i：
int
人们可以在定义时为其赋值，也可以定义后再对其赋值，例如：
int i;
i=95；和int i=95；
两者是等效的。
3.常量
在程序运行过程中，其值不能改变的量称之为常量。常量可以是字符，也可以是数字，通常使用语句“const类型常量名=常量值”来定义常量。还可以用宏定义来达到相同的目的，语句如下：
#define 宏名 值
如在Arduino核心库中已定义的常数PI，即：
#define PI 3.1415926535897932384626433832795
4.整型
整型即整数类型。
5.浮点型
浮点数也就是常说的实数。在Arduino中有float和double两种浮点类型，在Genuino 101中，float类型占用4个字节（32位）内存空间，double类型占用8个字节（64位）内存空间。
浮点型数据的运算速度较慢且可能会有精度丢失。通常人们会把浮点型转换为整型来处理相关运算。例如，人们通常会把9.8 cm换算为98 mm来计算。
6.字符型
字符型即char类型，也是一种整型，占用一个字节内存空间，常用于存储字符变量。存储字符时，字符需要用单引号引用，如
char col='C';
字符都是以整数形式储存在char类型变量中的，数值与字符的对应关系请参照相关ASCII码表。
7.布尔型
布尔型变量即boolean。它的值只有两个，即：false（假）和true（真）。boolean会占用1个字节的内存空间。
8.运算符与表达式
C/C++语言中有多种类型的运算符，常见运算符见表5-1。
表5-1 常见的C/C++运算符
通过运算符将运算对象连接起来的式子称之为表达式。如数组是由一组相同数据类型的数据构成的集合。数组概念的引入使得在处理多个相同类型的数据时，程序更加清晰和简洁，其定义方式如下：
数据类型 数组名称[数组元素个数]；
如，定义一个有5个int型元素的数组：
int a[5];
如果要访问一个数组中的某一元素，需要将数组a中的第1个元素赋值为1（需要注意的是数组下标是从0开始编号的）：你可以使用以上方法对数组赋值，也可以在数组定义时对数组进行赋值。
9.字符串
字符串的定义方式有两种：一种是以字符型数组方式定义，另一种是使用string类型定义。如
char字符串名称[字符个数]；
使用字符型数组的方式定义，其使用方法和数组一致，有多少个字符便占用多少个字节的存储空间。大多数情况下，人们使用string类型来定义字符串，该类型中提供一些操作字符串的成员函数，使得字符串使用起来更为灵活。
如string字符串名称；
stringabc;
即可定义一个名为abc的字符串。你可以在定义时为其赋值，或在定义后为其赋值，如
stringabc="Genuino101"
相较于数组形式的定义方法，使用string类型定义字符串会占用更多的存储空间。
10.注释
/*与*/之间的内容，及//之后的内容均为程序注释，使用它可以更好地管理代码。注释不会被编译到程序中，不影响程序的运行。
为程序添加注释的方法有两种：
（1）单行注释：
//注释内容
（2）多行注释：
/＊
注释内容1
注释内容2
……(www.xing528.com)
＊/
11.用流程图来表示你的程序
流程图是用一些图框来表示各种操作。用图形表示算法，直观形象，易于理解。特别是对于初学者来说，使用流程图能帮助更好地理清思路，从而顺利编写出相应的程序[179-181]。一些常用的流程图符号如图5-19所示。
图5-19 Arduino里面用到的流程图符号
（1）顺序结构。
它是最基本、最简单的程序组织结构。在顺序结构中程序按语句先后顺序依次执行。一个程序或者一个函数整体上是一个顺序结构，它是由一系列的语句控制结构组成，这些语句与结构都按先后顺序运行。如图5-20所示，虚线框内是一个顺序结构，其中A、B两个框是顺序执行的。即在执行完A框中的操作后，接着会执行B框中的操作。顺序结构如图5-20所示。
（2）选择结构。
选择结构又称选取结构或分支结构。在编程中，经常需要根据当前数据做出判断，决定下一步的操作。例如，Arduino可以通过温度传感器检测出环境温度，在程序中对温度做出判断。如果过高，就发出警报信号，这时便会用到选择结构。如图5-21所示，虚线框中是选择结构。该结构中包含一个判断框。根据判断框中的条件p是否成立，而选择执行A框或者B框里的操作。执行完A框或者B框里的操作后，都会经过b点，脱离该选择结构。
图5-20 顺序结构
图5-21 选择结构
12.if语句
if语句是最常用的选择结构实现方式，当给定表达式为真时，就会运行其后的语句，其有三种结构：
（1）简单分支结构。
（2）双分支结构。
双分支结构增加了一个else语句，当给定表达式结果为假时，便运行else后的语句。
（3）多分支结构。
使用多个if语句，可以形成多分支结构，用以判断多种不同的情况。
13.switch…case语句
处理比较复杂的问题时可能会存在有很多选择分支的情况，如果还使用if…else的结构来编写程序，会使程序显得冗长，且可读性差。此时可以使用switch（其表达式可见图5-22），其一般形式为：
图5-22 switch语句表达式
需要注意的是，switch后的表达式结果只能是整型或字符型。如果要使用其他类型，则必须使用if语句。switch结构会将switch语句后的表达式与case后的常量表达式进行比较，如果符合就运行常量表达式所对应的语句；如果都不相符，则会运行default后的语句，如果不存在default部分，程序将直接退出switch结构。在进入case判断，并执行完相应程序后，一般要使用break退出switch结构。如果没有使用break语句，程序则会一直执行到有break的位置退出或运行switch结构退出。
循环结构又称重复结构，即反复执行某一部分的操作。循环结构有两类，一类是当型循环结构，该循环结构会先判断给定条件，当给定条件p1不成立时，即从b点退出该结构；当p1成立时，执行A框操作，执行完A框操作后，再次判断条件p1是否成立，如此反复。一类是直到型循环结构，该循环结构会先执行A框操作，然后判断给定的条件p2是否成立，成立即从b点退出循环；不成立则返回该结构起始位置a点，重新执行A框操作，如此反复。循环结构如图5-23表示。
图5-23 循环结构（包括当型和直到型循环结构）
14.while循环
while循环是一种当型循环。当满足一定条件后，才会执行循环中的语句，其一般形式为：
在某些Arduino应用中，可能需要建立一个死循环（无限循环）。当while后的表达式永远为真或者为1时，便是一个死循环。
15.do…while循环
do…while与while循环不同，是一种直到循环，它会一直循环到给定条件不成立时为止。它会先执行一次do语句后的循环体，再判断是否进行下一次循环。
16.for循环
比较而言，for循环比while循环更灵活，且应用广泛，它不仅适用于循环次数确定的情况，也适用于循环次数不确定的情况。while和do…while都可以替换为for循环。一般形式为：
图5-24 for循环流 程图
通常情况下，表达式1为for循环初始化语句，表达式2为判断语句，表达式3为增量语句。如
for(i=0;i<5;i++){ }
表示初始值i为0，当i小于5时运行循环体中的语句，每循环完一次，i自动加1，因此这个循环5次。for循环流程图如图5-24所示。
在循环结构中，都有一个表达式用于判断是否进入循环。通常情况下，当该表达式结果为false（假）时，会结束循环。有时候需要提前结束循环，或是已经达到了一定条件，可以跳过本次循环余下的语句，那么可以使用循环控制语句break和continue。break语句只能用于switch多分支选择结构和循环结构中，使用它可以终止当前的选择结构或者循环结构，使程序转到后续语句运行。break一般会搭配if语句使用。一般形式为：
continue语句用于跳过本次循环中剩下的语句，并判断是否开始下一次循环。同样，continue一般搭配if语句使用，一般形式为：
在编写程序前，可以先画出流程图，帮助理清思路。用流程图可表示为图5-25所示形式。
图5-25 实现LED灯交替闪烁的流程图
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