Хранение значений широты и долготы в виде символов с заданной точностью

Если форматирование последовательного вывода вызывает беспокойство, стоит загрузить и использовать Streaming.h предоставленная библиотека, которая добавляет некоторый «синтаксический сахар» в Arduino C. То есть во время компиляции она преобразует C++-подобные операторы последовательного потока << в Serial.print без увеличения размера кода. Если у вас не установлен Streaming.h, вы можете получить Streaming5.zip с сайта arduiniana.org.

В настоящее время Streaming.h не поддерживает setw() и setfill(), которые в обычном C++ устанавливают ширину поля и заполняющий символ.

Однако он поддерживает четыре спецификатора преобразования базы: _HEX, _DEC, _OCT и _BIN; функция _FLOAT с указанным количеством знаков после запятой; и endl.

Таким образом, чтобы напечатать «Ваши координаты -23.123456, 135.123456», нужно написать:

Serial << "Your coordinates are " << _FLOAT(latitude,6) << ", " << _FLOAT(longitude,6) << endl;

Обратите внимание, что в отличие от класса String использование Streaming.h не влечет за собой какого-либо динамического управления памятью — все, что он делает, происходит во время компиляции — и не увеличивает размер кода — он переводит потоковые операции в обычные вызовы .print() и .println(). Это должно привести к несколько меньшему, более быстрому и более надежному коду за счет исключения String. Использование динамической памяти во встроенных системах с небольшим объемом памяти может быть проблематичным, и это позволяет избежать этих проблем.

Редактировать 1a: Как отмечает Крис Страттон, числа с плавающей запятой Arduino не поддерживают 9-значную точность. Я думаю, что арифметика с плавающей запятой в Arduino предназначена для соответствия IEEE 754, который устанавливает стандарты для использования на современных компьютерах, поддерживать арифметику с плавающей запятой.

В формате binary32, используемом для реализации стандарта IEEE 754 single-point точность двоичного числа с плавающей запятой, точность мантиссы составляет 24 бита. Это соответствует примерно 7,22 десятичных разряда (т. е. 24*log₁₀(2)), поэтому для простых вычислений реалистична точность до 7 знаков, более того — нет.

[Часть] Редактировать 1b: В более широком смысле, возможно, нет необходимости создавать и сохранять форматированную строку, подобную этой. Это бесполезно для вычислений — для этого лучше подходят значения с плавающей запятой. Для связи это не требуется — можно выполнить другую потоковую запись.

Изменить 2 [заменяет большую часть 1b]: Streaming.h не создает никаких строк, а просто доставляет текст своего символа <<-arguments -посимвольно в поток. Однако класс PString в arduiniana может создавать строки из входных потоков, как в следующем примере кода.

#include <Streaming.h>
#include <PString.h>

char buffer[28];
PString pstr(buffer, sizeof(buffer));

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pstr.begin();     // Очистить буфер
}

void loop() {
  int first=50, second=100;
  pstr.begin();     // Очистить буфер
  pstr << 'X' << first << 'Y' << second << 'T';
  pstr += " hihi ";
  pstr << millis() << endl;
  Serial << pstr;
  delay(1000);
}

Вот как выглядит часть его вывода в Serial:

X50Y100T hihi 263198
X50Y100T hihi 264199
X50Y100T hihi 265199
X50Y100T hihi 266201
X50Y100T hihi 267201
X50Y100T hihi 268201

В примере кода сначала инициализируется строковый буфер, затем создается часть символьной строки с помощью оператора потоковой передачи <<, затем часть с помощью конкатенации, затем еще немного с помощью <<, затем напечатайте строку. Обратите внимание, что задействованные здесь строки находятся в фиксированных буферах, а не в динамически выделенных буферах, как это использует класс String.