怎样去解决半主机模式的printf函数使用标准库导致程序无法运行的问题呢

标准库函数的默认输出设备是显示器，要实现在串口或LCD输出，必须重定义标准库函数里调用的与输出设备相关的函数.

  例如:printf输出到串口，需要将fputc里面的输出指向串口(重定向),方法如下:
  #ifdef __GNUC__
  
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
#endif
  
PUTCHAR_PROTOTYPE
{
USART_SendData(USART1, (uint8_t) ch);
  while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET);
return ch;
}
  
因printf()之类的函数，使用了半主机模式。使用标准库会导致程序无法运行,以下是解决方法:
  
方法1.使用微库,因为使用微库的话,不会使用半主机模式.
  方法2.仍然使用标准库,在主程序添加下面代码:

#if 1
#pragma import(__use_no_semihosting)            
//标准库需要的支持函数                 
struct __FILE
{
        int handle;
};

FILE __stdout;      
//定义_sys_exit()以避免使用半主机模式   
void _sys_exit(int x)
{
        x = x;
}
//重定义fputc函数
int fputc(int ch, FILE *f)
{         
        /* Place your implementation of fputc here */
        /* e.g. write a character to the EVAL_COM1 and Loop until the end of transmission */
        HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0x10);
        return ch;
}
#endif

#pragma import(__use_no_semihosting)
_sys_exit(int x)
{
x = x;
}
struct __FILE
{
int handle;
  };
  FILE __stdout;
另一个高手的讲解
刚开始学stm32，顺着gpio、uart。。。的顺序慢慢爬
初始化的方法学习了马老师的STM32_Init.h****，自己英文还可以，加上avr的基础还不错，所以gpio和时钟配置都很顺利
碰到uart就头大了，看到各种例程里都是printf（）函数，自己也想用，毕竟是avr想用却开销不了的东西。但是我自己写的程序里一旦出现printf，单片机的不干活了。查论坛首先发现要重定义fputc函数，照做了，还是不行。
后来怀疑是uart1初始化问题，用自己写的put_c函数却没问题。
后来又发现一种说法，需要避免使用semihosting(半主机模式），我也把代码加进去了（改fputc去掉了），还是不行。
再一想，重定义fputc是绝对必须的，加上了之后问题解决，成功使用printf("(敏感词0373) n");输出了，哈哈
***************************************************************************************************
  以上废话，可以不看。
简单地说：想在mdk 3.80a中用printf，需要同时重定义fputc函数和避免使用semihosting(半主机模式），
论坛里应该有完整介绍这个的帖子，但是我没搜到，也许是沉了。重发出来希望能帮上像我这样的菜鸟们。
  需要添加以下代码
  
#pragma import(__use_no_semihosting)
/******************************************************************************
*标准库需要的支持函数
******************************************************************************/
struct __FILE
{
int handle;
/* Whatever you require here. If the only file you are using is */
/* standard output using printf() for debugging, no file handling */
/* is required. */
};
/* FILE is typedef’ d in stdio.h. */
FILE __stdout;
  ///

/// 定义_sys_exit()以避免使用半主机模式
///

///
///
_sys_exit(int x)
{
x = x;
}
  int fputc(int ch, FILE *f)
{
    //USART_SendData(USART1, (u8) ch);
    USART1->DR = (u8) ch;
   
    /* Loop until the end of transmission */
    while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET)
    {
    }
      return ch;
}
  

看了usart部分printf函数重定向的问题，自己动手试了试，单片机可以通过串口打印信息，printf函数重定向后使用十分方便。
所谓重定向是指修改printf的底层函数，使printf打印到单片机的外设中。

还有一个概念是半主机。
  半主机是用于 ARM 目标的一种机制，可将来自应用程序代码的输入/输出请求传送至运行调试器的主机。 例如，使用此机制可以启用 C 库中的函数，如 printf() 和 scanf()，来使用主机的屏幕和键盘，而不是在目标系统上配备屏幕和键盘。
这种机制很有用，因为开发时使用的硬件通常没有最终系统的所有输入和输出设备。 半主机可让主机来提供这些设备。
半主机是通过一组定义好的软件指令（如 SVC）来实现的，这些指令通过程序控制生成异常。 应用程序调用相应的半主机调用，然后调试代理处理该异常。 调试代理提供与主机之间的必需通信。
半主机接口对 ARM 公司提供的所有调试代理都是通用的。 在无需移植的情况下使用 RealView ARMulator® ISS、指令集系统模型 (ISSM)、实时系统模型 (RTSM)、RealView ICE 或 RealMonitor 时，会执行半主机操作。
标准库使用半主机模式，半主机是通过一组定义好的软件指令 （如 SVC）SVC 指令 （以前称为 SWI 指令）来实现的，这些指令通过程序控制生成异常。 应用程序调用相应的半主机调用，然后调试代理处理该异常。调试代理（这里的调试代理是仿真器）提供与主机之间的必需通信。也就是说使用半主机模式必须使用仿真器调试。
ARMv7 之前的 ARM 处理器使用 SVC 指令 （以前称为 SWI 指令）进行半主机调
用。 但是，如果要为 ARMv6-M 或 ARMv7-M （如 Cortex™-M1 或 Cortex-M3 处
理器）进行编译，请使用 BKPT 指令来实现半主机。
简单的来说，半主机模式就是通过仿真器实现开发板在电脑上的输入和输出。和半主机模式功能相同的是ITM调试机制。
       上面介绍的半主机和ITM功能相当，他们都是调试机制，开发板均借助仿真器与电脑连接，实现单片机利用主机的屏幕键盘的输入输出。
这两种机制的运行均需要仿真器，否则无法运行。
       开发式一般单片机需要独立运行，开发者应去掉仿真器，把printf函数通过单片机的外设来实现，例如通过开发板的串口，lcd或者sd卡。
      MDK中通常使用以下两种方法：
方法1.使用微库,因为使用微库的话,不会使用半主机模式.
int fputc(int ch, FILE *f)
{      
while((USART1->SR&0X40)==0);
    USART1->DR = (u8) ch;      
return ch;
}  
方法2.仍然使用标准库,在主程序添加下面代码:
#pragma import(__use_no_semihosting)
struct __FILE
{
int handle;
};
FILE __stdout;      
_sys_exit(int x)
{
x = x;
}
int fputc(int ch, FILE *f)
{      
while((USART1->SR&0X40)==0);//Ñ»··¢ËÍ,Ö±µ½·¢ËÍÍê±Ï   
    USART1->DR = (u8) ch;      
return ch;
}
关于 microlib
microlib 是缺省 C 库的备选库。 它用于必须在极少量内存环境下运行的深层嵌入式应用程序。 这些应用程序不在操作系统中运行。microlib 不会尝试成为符合标准的 ISO C 库。
microlib 进行了高度优化以使代码变得很小。 它的功能比缺省 C 库少，并且根本不具备某些 ISO C 特性。某些库函数的运行速度也比较慢，例如，memcpy()。
上面给出了正确的方法，我在测试的过程中发现方法二中注释掉#pragma import(__use_no_semihosting) 程序依然运行正确，这个很让人费解。
也有使用#pragma import(__use_no_semihosting_swi)的。这几个的区别我没弄懂。
如果使用微库或者禁用半主机，没有重定义fputc函数，程序可以运行，但不知道结果打印到主机的哪个地方去了。既没有禁用半主机也没有重定义fputc函数，程序将一直停在中断处，如图：

网上的大部分资料都是禁用了半主机模式，没有使用过半主机模式借助主机的键盘输入参数，看了很多资料，都是讲半主机的，但讲的内容太浅显，
我没有学会使用半主机，更多的是学会了禁用半主机模式，我们好像忽略了半主机模式的意义。
另外，我们可以查到的大部分资料讲解的大同小异，它们更多的告诉我们正确的步骤，而不是让我们从源头了解一个问题，当然，大部分人看重的是实用，问题解决了，也就不再去思考背后的原理。