C51編譯器－語(yǔ)言擴(kuò)展（3）-指針

Pointers指針

Cx51支持使用字符*來(lái)聲時(shí)一個(gè)指針類型的變量。Cx51的指針可以完成標(biāo)準(zhǔn)C的所有功能。然而，由于8051及其變種的特殊構(gòu)架，Cx51使用兩種類的指針： memory-specific pointers and generic pointers（特定存儲(chǔ)器類型指針和通用指針），

Generic Pointers

通用指針的定義方法與標(biāo)準(zhǔn)C指針的定義方法相同。通用指針總是使用三個(gè)字節(jié)來(lái)存儲(chǔ)。第一個(gè)字節(jié)是存儲(chǔ)器類型。第二字節(jié)是偏移量的高位，第三字節(jié)是偏移量的低位。通用指針可以訪問(wèn)所用的變量，而不論變量位于8051的哪一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)。因?yàn)檫@個(gè)原因，許多8051的運(yùn)行時(shí)庫(kù)都使用這個(gè)種指針。通過(guò)使用通用指針，函數(shù)可以訪問(wèn)所有的內(nèi)存區(qū)域

注意：使用通用指針產(chǎn)生的代碼比用特定存儲(chǔ)器類型指針生成的代碼執(zhí)效率要低得多。這是因?yàn)樵谶\(yùn)行前變量的內(nèi)存區(qū)域是不知道的。編譯器不能優(yōu)化存儲(chǔ)器的訪問(wèn)，而是要生成適合所有存域的代碼。如果要獲得高的運(yùn)行速度，最好使用特定存儲(chǔ)器類型指針。

為運(yùn)行速度考慮，也可以設(shè)定指針的存儲(chǔ)區(qū)，在聲明指針時(shí)前面加上儲(chǔ)存區(qū)類型標(biāo)識(shí)就可以把指針?lè)旁谔囟ǖ拇鎯?chǔ)器區(qū)域。

char * xdata strptr; /* generic ptr stored in xdata */

int * data numptr; /* generic ptr stored in data */

long * idata varptr; /* generic ptr stored in idata */

在上面的例子中，指針指向的內(nèi)容可以放在任何一個(gè)空間內(nèi)，但指針必須放在xdata, data, and idata中。

Memory-specific Pointers

特定存儲(chǔ)器類型指針在聲明時(shí)總是包含了內(nèi)存類型的聲明，并且只能指向特定的內(nèi)存區(qū)域。如：

char data *str; /* ptr to string in data */

int xdata *numtab; /* ptr to int(s) in xdata */

long code *powtab; /* ptr to long(s) in code */

因?yàn)樵诰幾g的時(shí)候內(nèi)存的類型就已經(jīng)確定了，通用指針的存儲(chǔ)器類型就不再需要了。指針可以放在一個(gè)字節(jié)（idata, data, bdata, pdata）或兩個(gè)字節(jié)（code, xdata）中。

根通用針一樣，我們可以指特定存儲(chǔ)器類型指針的存儲(chǔ)區(qū)域，如

char data * xdata str; /* ptr in xdata to data char */

int xdata * data numtab; /* ptr in data to xdata int */

long code * idata powtab; /* ptr in idata to code long */

在上面的例子中，指針指向的內(nèi)容可以放在任何一個(gè)空間內(nèi)，但指針必須放在xdata, data, and idata中

Pointer Conversions指針變換

Cx51可以使通用指針和特定存儲(chǔ)類型指針相互轉(zhuǎn)換，這種轉(zhuǎn)換可以通過(guò)程序代碼聲時(shí)轉(zhuǎn)換，也可以由編譯器強(qiáng)迫執(zhí)行。

當(dāng)一個(gè)特定存儲(chǔ)器類型指針的參數(shù)傳給一個(gè)便用指針做參數(shù)的函數(shù)，Cx51編譯器就進(jìn)行指針類型的轉(zhuǎn)換。

當(dāng)一個(gè)特定存儲(chǔ)器類型指針傳給一個(gè)函數(shù)，而這個(gè)函的原型又沒(méi)有出現(xiàn)時(shí)總是轉(zhuǎn)換成通用指針。而如果這個(gè)函數(shù)使用的是短指針，這時(shí)就會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。為了避免在程序中出現(xiàn)這種錯(cuò)誤，使#include文件，并聲明所有外部函數(shù)的原型。

轉(zhuǎn)換細(xì)節(jié)

generic * to code * The offset section (2 bytes) of the generic pointer is used.

generic * to xdata * The offset section (2 bytes) of the generic pointer is used.

generic * to data * The low-order byte of the generic pointer offset is used.

The high-order byte is discarded.

generic * to idata * The low-order byte of the generic pointer offset is used.

The high-order byte is discarded.

generic * to pdata * The low-order byte of the generic pointer offset is used.

The high-order byte is discarded.

轉(zhuǎn)換細(xì)節(jié)

xdata * to generic * The memory type of the generic pointer is set to 0x01 for xdata.

The 2-byte offset of the xdata * is used.

code * to generic * The memory type of the generic pointer is set to 0xFF for code.

The 2-byte offset of the code * is used.

idata * to generic * The memory type of the generic pointer is set to 0x00 for idata / data.

data * to generic * The 1-byte offset of the idata * / data * is converted to an unsigned int and used as the offset.

pdata * to generic * The memory type of the generic pointer is set to 0xFE for pdata.

The 1-byte offset of the pdata * is converted to an unsigned int and used as the offset.

Abstract Pointers抽象指針

抽象指針可以訪問(wèn)位于任何存儲(chǔ)區(qū)域的固定的存儲(chǔ)器。也可以使用抽象指針調(diào)用位于固定位置或結(jié)對(duì)地址的函數(shù)。

固定指針舉例：

先定義變量：

char xdata *px; /* ptr to xdata */

char idata *pi; /* ptr to idata */

char code *pc; /* ptr to code */

char c; /* char variable in data space */

int i; /* int variable in data space */

以下例子把main C函數(shù)的地址賦給一個(gè)指向code空間的char類型的指針（存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)區(qū)）

Source: pc=(void *)main;

Object: 0000 750000 R MOV pc,#HIGH main

0003 750000 R MOV pc+01H,#LOW main

以下代碼把變量i的地址賦給指向idata區(qū)的char類型的指針

Source: pi=(char idata *) &i;

Object: 0000 750000 R MOV pi,#LOW i

以下代碼把一個(gè)指向xdata區(qū)域的char類型的指針賦給一個(gè)指向idata區(qū)域的char類型的指針。由于前者占用兩個(gè)字節(jié)而后都占用一個(gè)字節(jié)，所以在賦值的時(shí)候只把低位字節(jié)進(jìn)行了賦值，所以達(dá)不到想要的效果

Source ： pi = (char idata *) px;

Object ： 0000 850000 R MOV pi,px+01H

以下例子把0x1234做為一個(gè)指針賦給一個(gè)指向code區(qū)的char類型的指針：

Source： pc = (char code *) 0x1234;

Object ： 0000 750012 R MOV pc,#012H

0003 750034 R MOV pc+01H,#034H

以下例子把0xff00轉(zhuǎn)換成了一個(gè)沒(méi)有參數(shù)且返回值為int類型的函數(shù)指針，調(diào)用這個(gè)函數(shù)，并且把返回值賦給變量i。通過(guò)在函數(shù)指針后面的參數(shù)列表里添加參數(shù)，編譯器會(huì)正確地調(diào)用這個(gè)函數(shù)。

Source： i = ((int (code *)(void)) 0xFF00) ();

Object： 0000 12FF00 LCALL 0FF00H

0003 8E00 R MOV i,R6

0005 8F00 R MOV i+01H,R7

以下代碼把0x8000轉(zhuǎn)換成一個(gè)指向code存儲(chǔ)區(qū)的char類型的指針，并把這個(gè)指針指向的內(nèi)容賦給變量c。

Source： c = *((char code *) 0x8000);

Object ： 0000 908000 MOV DPTR,#08000H

0003 E4 CLR A

0004 93 MOVC A,@A+DPTR

0005 F500 R MOV c,A

以下代碼把0xff00轉(zhuǎn)換成一個(gè)指向xdata區(qū)的確良char類型的指針，并把指針指向的內(nèi)容加上變量c，再賦給變量c

Source : c += *((char xdata *) 0xFF00);

Object : 0000 90FF00 MOV DPTR,#0FF00H

0003 E0 MOVX A,@DPTR

0004 2500 R ADD A,c

0006 F500 R MOV c,A

以下代碼把0xf0轉(zhuǎn)換成一個(gè)指向idata區(qū)域的char類型的指針，并把指針指向的內(nèi)容加上變量c再賦給變量c

Source : c += *((char idata *) 0xF0);

Object : 0000 78F0 MOV R0,#0F0H

0002 E6 MOV A,@R0

0003 2500 R ADD A,c

0005 F500 R MOV c,A

以下代碼把經(jīng)0xe8轉(zhuǎn)換成一個(gè)指向pdata區(qū)char類型的指針，并把指針指向的內(nèi)加到變量上c

Source ： c += *((char pdata *) 0xE8);

Object ： 0000 78E8 MOV R0,#0E8H

0002 E2 MOVX A,@R0

0003 2500 R ADD A,c

0005 F500 R MOV c,A

以下代碼把0x2100轉(zhuǎn)換成一個(gè)指向code區(qū)int類型的指針，并把指針指向的內(nèi)容賦給變量i

Source ： i = *((int code *) 0x2100);

Object ： 0000 902100 MOV DPTR,#02100H

0003 E4 CLR A

0004 93 MOVC A,@A+DPTR

0005 FE MOV R6,A

0006 7401 MOV A,#01H

0008 93 MOVC A,@A+DPTR

0009 8E00 R MOV i,R6

000B F500 R MOV i+01H,A

以下代碼把0x4000轉(zhuǎn)換成一個(gè)指針，這個(gè)指針指向一個(gè)指針，這個(gè)被指向的指針位于xdata區(qū)域并指向xdata區(qū)域的char類型，把這個(gè)被指向的指針賦給px

Source ： px = *((char xdata * xdata *) 0x4000);

Object ： 0000 904000 MOV DPTR,#04000H

0003 E0 MOVX A,@DPTR

0004 FE MOV R6,A

0005 A3 INC DPTR

0006 E0 MOVX A,@DPTR

0007 8E00 R MOV px,R6

0009 F500 R MOV px+01H,A

上面的例子相同，以下代碼把0x4000轉(zhuǎn)換成一個(gè)指向指針的指針，被指向的指針位于xdata區(qū)并指向xdata區(qū)char類型。對(duì)這個(gè)被指向的指針采用數(shù)組的方式存取。把數(shù)組的第0個(gè)元素賦給px

Source ： px = ((char xdata * xdata *) 0x4000) [0];

Object ： 0000 904000 MOV DPTR,#04000H

0003 E0 MOVX A,@DPTR

0004 FE MOV R6,A

0005 A3 INC DPTR

0006 E0 MOVX A,@DPTR

0007 8E00 R MOV px,R6

0009 F500 R MOV px+01H,A

以下代碼與上面的代碼功能基本相同，只是指把數(shù)組的第一個(gè)元素賦給px

Source : px = ((char xdata * xdata *) 0x4000) [1];

Object : 0000 904002 MOV DPTR,#04002H

0003 E0 MOVX A,@DPTR

0004 FE MOV R6,A

0005 A3 INC DPTR

0006 E0 MOVX A,@DPTR

0007 8E00 R MOV px,R6

0009 F500 R MOV px+01H,A