Class Arduino IDE学习创建自定义类对象

我正在Arduino上使用GSM模块SIM800，希望学习如何为其创建自己的自定义库。我一直在使用TinyGSM图书馆，并试图从中学习。我觉得这个库对于我的项目需求来说是10倍多，而且很难理解，因为它有很多嵌套函数，不断地反复调用另一个函数，这使得我几乎不可能理解这个代码（至少对于像我这样的begginer程序员来说）

我想创建一个类构造函数，它允许我创建GSM模块对象，然后我可以使用这个对象来使用我在类中声明的任何函数

从tinyGSM库中，我认为对象构造函数的定义如下：

public:
  explicit TinyGsmSim800(Stream& stream) : stream(stream) {
    memset(sockets, 0, sizeof(sockets));
  }

然而，我不能完全理解为什么会以这种方式宣布它

为什么是流而不是串行

这些插槽是什么？为什么使用memset

这将是我要写的第一个自定义库，我没有太多的课堂经验，希望你们能帮我

我已经创建了一个cpp文件，我将在其中声明我的构造函数。我还想创建一个send_AT_命令函数，在该函数中，我将传递一个要发送到GSM调制解调器的AT命令字符串。有人能帮助我理解如何正确构建构造函数，以及如何在我的其他函数中进一步使用它吗

#include "custom_modem.h"
#include "Arduino.h"


custom_modem :: custom_modem(Serial serial)
{

}

custom_modem :: send_AT_command(String command){

}

更新2

我取得了一些进展。我找到了另一条线索：

为了满足我的需要，我进一步简化了它

我的头文件：

#ifndef custom_modem_h
#define custom_modem_h

#include <Arduino.h>
#include <Stream.h>
#include <HardwareSerial.h>


#define MODEM_TX             27
#define MODEM_RX             26

 class custom_modem
 {
   public:
      custom_modem(HardwareSerial* serial);
      void start_modem();
      void send_AT_command(String command);

   private:
      Stream * _port;
       
//Stream& _serial;
 };


 #endif

#include "custom_modem.h"
#include "Arduino.h"


custom_modem::custom_modem(HardwareSerial* serial)
{
    _port = serial;
}

void custom_modem::start_modem(){
    static_cast<HardwareSerial*>(_port)->begin(115200, SERIAL_8N1, MODEM_RX, MODEM_TX);
}

#include "Arduino.h"
#include "String.h"


custom_modem::custom_modem(HardwareSerial* serial)
{
    _port = serial;
}

void custom_modem::start_modem(){
    _port->begin(115200, SERIAL_8N1, MODEM_RX, MODEM_TX);
}


String custom_modem::send_AT_command()
{
    String return_message; // Crate a string to store a return message
    _port->write("AT\n\r"); // Write an "AT" message to serial device. Expecting to receive "OK"
    delay(1);
     while(_port->available())
       {
          char c = _port->read(); // Read character at a time
          return_message.concat(c); // append a string with the character
       }
    return return_message;
}

#ifndef custom_modem_h
#define custom_modem_h

#include <Arduino.h>
#include <HardwareSerial.h>

#define MODEM_TX             27
#define MODEM_RX             26

 class custom_modem
 {
   public:
      custom_modem(HardwareSerial* serial);
      void start_modem();
      String send_AT_command();

   private:
      HardwareSerial* _port;
 };


 #endif

然而，这段代码给我带来了很多问题：

#ifndef custom_modem_h
#define custom_modem_h

#include <Arduino.h>
#include <Stream.h>
#include <HardwareSerial.h>


#define MODEM_TX             27
#define MODEM_RX             26

 class custom_modem
 {
   public:
      custom_modem(HardwareSerial* serial);
      void start_modem();
      void send_AT_command(String command);

   private:
      Stream * _port;
       
//Stream& _serial;
 };


 #endif

#include "custom_modem.h"
#include "Arduino.h"


custom_modem::custom_modem(HardwareSerial* serial)
{
    _port = serial;
}

void custom_modem::start_modem(){
    static_cast<HardwareSerial*>(_port)->begin(115200, SERIAL_8N1, MODEM_RX, MODEM_TX);
}

#include "Arduino.h"
#include "String.h"


custom_modem::custom_modem(HardwareSerial* serial)
{
    _port = serial;
}

void custom_modem::start_modem(){
    _port->begin(115200, SERIAL_8N1, MODEM_RX, MODEM_TX);
}


String custom_modem::send_AT_command()
{
    String return_message; // Crate a string to store a return message
    _port->write("AT\n\r"); // Write an "AT" message to serial device. Expecting to receive "OK"
    delay(1);
     while(_port->available())
       {
          char c = _port->read(); // Read character at a time
          return_message.concat(c); // append a string with the character
       }
    return return_message;
}

#ifndef custom_modem_h
#define custom_modem_h

#include <Arduino.h>
#include <HardwareSerial.h>

#define MODEM_TX             27
#define MODEM_RX             26

 class custom_modem
 {
   public:
      custom_modem(HardwareSerial* serial);
      void start_modem();
      String send_AT_command();

   private:
      HardwareSerial* _port;
 };


 #endif

1。正如您从源文件中看到的，我正在传递 HardwareSerial*串行，然后我将此变量分配给

_port = serial

但是在我的头文件中，_端口被声明为Stream*变量。这是怎么回事

2。为什么我需要使用指针： 在我的源文件中：

custom_modem::custom_modem(HardwareSerial* serial)

在我的头文件中：

custom_modem(HardwareSerial* serial);

参照传递不是更好吗？使用硬件序列&？ 有什么区别？指针快把我累死了我不太懂

3。为什么我需要使用这个恼人的演员阵容？

    static_cast<HardwareSerial*>(_port)->begin(115200, SERIAL_8N1, MODEM_RX, MODEM_TX);

这会给我一个错误

如果你能帮我回答这些问题，我将不胜感激！谢谢

更新3

我为我的类开发了一种方法，用于发送AT命令并返回答案：

String custom_modem::send_AT_command()
{
    String return_message; // Crate a string to store a return message
    static_cast<HardwareSerial*>(_port)->write("AT"); // Write an "AT" message to serial device. Expecting to receive "OK"
    delay(1);
     while( static_cast<HardwareSerial*>(_port)->available())
       {
          char c = static_cast<HardwareSerial*>(_port)->read(); // Read character at a time
          return_message.concat(c); // append a string with the character
       }
    return return_message;
}

它似乎没有返回任何内容：

我相信这可能是我实现send_AT_命令功能的方式的问题

更新4

通过添加行终止/n/r解决了AT命令问题。现在可以了

在尝试通过引用HardwareSerial初始化类时，我仍然存在以下问题：

我的cpp:

#ifndef custom_modem_h
#define custom_modem_h

#include <Arduino.h>
#include <Stream.h>
#include <HardwareSerial.h>


#define MODEM_TX             27
#define MODEM_RX             26

 class custom_modem
 {
   public:
      custom_modem(HardwareSerial* serial);
      void start_modem();
      void send_AT_command(String command);

   private:
      Stream * _port;
       
//Stream& _serial;
 };


 #endif

#include "custom_modem.h"
#include "Arduino.h"


custom_modem::custom_modem(HardwareSerial* serial)
{
    _port = serial;
}

void custom_modem::start_modem(){
    static_cast<HardwareSerial*>(_port)->begin(115200, SERIAL_8N1, MODEM_RX, MODEM_TX);
}

#include "Arduino.h"
#include "String.h"


custom_modem::custom_modem(HardwareSerial* serial)
{
    _port = serial;
}

void custom_modem::start_modem(){
    _port->begin(115200, SERIAL_8N1, MODEM_RX, MODEM_TX);
}


String custom_modem::send_AT_command()
{
    String return_message; // Crate a string to store a return message
    _port->write("AT\n\r"); // Write an "AT" message to serial device. Expecting to receive "OK"
    delay(1);
     while(_port->available())
       {
          char c = _port->read(); // Read character at a time
          return_message.concat(c); // append a string with the character
       }
    return return_message;
}

#ifndef custom_modem_h
#define custom_modem_h

#include <Arduino.h>
#include <HardwareSerial.h>

#define MODEM_TX             27
#define MODEM_RX             26

 class custom_modem
 {
   public:
      custom_modem(HardwareSerial* serial);
      void start_modem();
      String send_AT_command();

   private:
      HardwareSerial* _port;
 };


 #endif

和标题：

#ifndef custom_modem_h
#define custom_modem_h

#include <Arduino.h>
#include <Stream.h>
#include <HardwareSerial.h>


#define MODEM_TX             27
#define MODEM_RX             26

 class custom_modem
 {
   public:
      custom_modem(HardwareSerial* serial);
      void start_modem();
      void send_AT_command(String command);

   private:
      Stream * _port;
       
//Stream& _serial;
 };


 #endif

#include "custom_modem.h"
#include "Arduino.h"


custom_modem::custom_modem(HardwareSerial* serial)
{
    _port = serial;
}

void custom_modem::start_modem(){
    static_cast<HardwareSerial*>(_port)->begin(115200, SERIAL_8N1, MODEM_RX, MODEM_TX);
}

#include "Arduino.h"
#include "String.h"


custom_modem::custom_modem(HardwareSerial* serial)
{
    _port = serial;
}

void custom_modem::start_modem(){
    _port->begin(115200, SERIAL_8N1, MODEM_RX, MODEM_TX);
}


String custom_modem::send_AT_command()
{
    String return_message; // Crate a string to store a return message
    _port->write("AT\n\r"); // Write an "AT" message to serial device. Expecting to receive "OK"
    delay(1);
     while(_port->available())
       {
          char c = _port->read(); // Read character at a time
          return_message.concat(c); // append a string with the character
       }
    return return_message;
}

#ifndef custom_modem_h
#define custom_modem_h

#include <Arduino.h>
#include <HardwareSerial.h>

#define MODEM_TX             27
#define MODEM_RX             26

 class custom_modem
 {
   public:
      custom_modem(HardwareSerial* serial);
      void start_modem();
      String send_AT_command();

   private:
      HardwareSerial* _port;
 };


 #endif

如果我想通过引用使用HardwareSerial，请澄清我必须如何更改代码才能使其正常工作：

如果我同时更改.cpp和头文件：

HardwareSerial* serial

到

这给了我一个错误。我相信这可能与头文件中的变量_port有关：

 private:
      HardwareSerial* _port;

---

<> P> >首先，我建议选择一个体面的C++教程。这将对您有很大帮助，因为您目前正忙于处理基本的语言概念（例如指针、引用、继承），如果不理解这些概念，您就无法真正做任何非琐碎的事情。不能说我可以推荐任何最新的材料，但布鲁斯·埃克尔的免费《用C++思考》给我的印象是一本新手友好的书。它有点过时，因为它没有涵盖最新的标准-C++11/14/17/20-但它在语言基础方面做得相当好

如果您看一下，HardwareSerial继承自流。这使得隐式（即编译器将在不被告知的情况下执行此操作）将指向子类的指针转换为指向父类的指针成为可能。请注意，这会产生后果：未声明为虚拟的函数将从父类而不是子类调用。
至于TinyGSM为什么使用流而不是串行，它更通用。GSM模块还可以有其他通信通道-可能是软件模拟UART、USB串行接口、SPI总线或其他完全相同的模块。如果遵循更抽象的接口，他们将很容易地修改库代码以支持所有这些功能。
请注意，您不必这样做。使用硬件测试，会更容易

学习指针，你不能没有C或C++编程。我不解释，这是一个较长的故事。实际上，reference几乎是一个指针，只是使用起来稍微友好一些。请随意在代码中使用引用，我当然会这样做。请注意，初始化类的引用成员的方式有所不同：

之所以需要强制转换，是因为您正在通过指向父类的指针访问子类。正如我前面提到的，您还没有准备好解决这个问题，所以在您的课堂上使用HardwareSerial而不是Stream

---

Stream是用于读/解析和写/打印类的ArduinoAPI基类

sockets

是一个数组，memset会立即将其初始化为零。你为什么不直接使用那个图书馆呢？因为我大部分都不懂，而且很难理解。遗憾的是，图书馆社区并不十分活跃，因此他们无法帮助我解决一些问题。我想我最好为GSM模块开发自己的小类，并准确地发送我想要的方式和命令。此外，这也是学习如何使用类编写自己的库的绝佳机会TinyGSM库遵循Arduino网络API。其工作方式与Arduino以太网和WiFi库EthernetClient/WiFiClient相同。学习Arduino networking API而不是重新发明Wheel绝对是一件好事。为了设置调制解调器，我很沮丧