C51指針類型和存儲(chǔ)區(qū)的關(guān)系詳解

一、存儲(chǔ)類型與存儲(chǔ)區(qū)關(guān)系

　　data ---> 可尋址片內(nèi)ram

　　bdata ---> 可位尋址的片內(nèi)ram

　　idata ---> 可尋址片內(nèi)ram，允許訪問(wèn)全部?jī)?nèi)部ram

　　pdata ---> 分頁(yè)尋址片外ram (MOVX @R0) (256 BYTE/頁(yè))

　　xdata ---> 可尋址片外ram (64k 地址范圍)

　　code ---> 程序存儲(chǔ)區(qū) (64k 地址范圍),對(duì)應(yīng)MOVC @DPTR

二、指針類型和存儲(chǔ)區(qū)的關(guān)系

　　對(duì)變量進(jìn)行聲明時(shí)可以指定變量的存儲(chǔ)類型如:

　　uchar data x和data uchar x相等價(jià)都是在內(nèi)ram區(qū)分配一個(gè)字節(jié)的變量。

　　同樣對(duì)于指針變量的聲明，因涉及到指針變量本身的存儲(chǔ)位置和指針?biāo)赶虻拇鎯?chǔ)區(qū)位置不同而進(jìn)行相應(yīng)的存儲(chǔ)區(qū)類型關(guān)鍵字的使用如：

uchar xdata * data pstr;

　　是指在片內(nèi)ram區(qū)分配一個(gè)指針變量("*"號(hào)后的data關(guān)鍵字的作用)，而且這個(gè)指針本身指向xdata區(qū)("*"前xdata關(guān)鍵字的作用)，可能初學(xué)C51時(shí)有點(diǎn)不好懂也不好記。沒(méi)關(guān)系，我們馬上就可以看到對(duì)應(yīng)“*”前后不同的關(guān)鍵字的使用在編譯時(shí)出現(xiàn)什么情況。

......

uchar xdata tmp[10];　　//在片外ram區(qū)開(kāi)辟10個(gè)字節(jié)的內(nèi)存空間，地址是外ram的0x0000－0x0009

......

　　第1種情況:

uchar data * data pstr;

pstr = tmp;

　　首先要提醒大家這樣的代碼是有bug的, 他不能通過(guò)這種方式正確的訪問(wèn)到tmp空間。 為什么？我們把編譯后看到下面的匯編代碼：

　　MOV 0x08,#tmp(0x00)　　;0x08是指針pstr的存儲(chǔ)地址

　　看到了嗎！本來(lái)訪問(wèn)片外ram需要2 byte來(lái)尋址64k空間，但因?yàn)槭褂胐ata關(guān)鍵字(在"*"號(hào)前的那個(gè))，所以按KeilC編譯環(huán)境來(lái)說(shuō)就把他編譯成指向內(nèi)ram的指針變量了，這也是初學(xué)C51的朋友們不理解各個(gè)存儲(chǔ)類型的關(guān)鍵字定義而造成的bug。特別是當(dāng)工程中的默認(rèn)的存儲(chǔ)區(qū)類為large時(shí)，又把tmp[10] 聲明為uchar tmp[10] 時(shí)，這樣的bug是很隱秘的不容易被發(fā)現(xiàn)。

　　第2種情況:

uchar xdata * data pstr;

pstr = tmp;

　　這種情況是沒(méi)問(wèn)題的，這樣的使用方法是指在內(nèi)ram分配一個(gè)指針變量("*"號(hào)后的data關(guān)鍵字的作用)，而且這個(gè)指針本身指向xdata區(qū)("*"前xdata關(guān)鍵字的作用)。編譯后的匯編代碼如下。

MOV 0x08,#tmp(0x00)　　;0x08和0x09是在內(nèi)ram區(qū)分配的pstr指針變量地址空間

MOV 0x09,#tmp(0x00)

　　這種情況應(yīng)該是在這里所有介紹各種情況中效率最高的訪問(wèn)外ram的方法了，請(qǐng)大家記住他。

　　第3種情況:

uchar xdata * xdata pstr;

pstr = tmp;

　　這中情況也是對(duì)的，但效率不如第2種情況。編譯后的匯編代碼如下。

復(fù)制代碼

MOV DPTR, #0x000A　　;0x000A,0x000B是在外ram區(qū)分配的pstr指針變量地址空間

MOV A, #tmp(0x00)

MOV @DPTR, A

INC DPTR

MOV A, #tmp(0x00)

MOVX @DPTR, A

復(fù)制代碼

　　這種方式一般用在內(nèi)ram資源相對(duì)緊張而且對(duì)效率要求不高的項(xiàng)目中。

　　第4種情況:

uchar data * xdata pstr;

pstr = tmp;

　　如果詳細(xì)看了第1種情況的讀者發(fā)現(xiàn)這種寫(xiě)法和第1種很相似，是的，同第1 種情況一樣這樣也是有bug的，但是這次是把pstr分配到了外ram區(qū)了。編譯后的匯編代碼如下。

MOV DPTR, #0x000A　　;0x000A是在外ram區(qū)分配的pstr指針變量的地址空間

MOV A, #tmp(0x00)

MOVX @DPTR, A

　　第5種情況:

uchar * data pstr;

pstr = tmp;

　　大家注意到"*"前的關(guān)鍵字聲明沒(méi)有了，是的這樣會(huì)發(fā)生什么事呢？下面這么寫(xiě)呢！對(duì)了用齊豫的一首老歌名來(lái)說(shuō)就是 “請(qǐng)跟我來(lái)”，請(qǐng)跟我來(lái)看看編譯后的匯編代碼，有人問(wèn)這不是在講C51嗎？ 為什么還要給我們看匯編代碼。C51要想用好就要盡可能提升C51編譯后的效率，看看編譯后的匯編會(huì)幫助大家盡快成為生產(chǎn)高效C51代碼的高手的。還是看代碼吧！

MOV 0x08, #0X01　　　　;0x08－0x0A是在片內(nèi)ram區(qū)分配的pstr指針變量的地址空間

MOV 0x09, #tmp(0x00)

MOV 0x0A, #tmp(0x00)

　　注意：這是新介紹給大家的，大家會(huì)疑問(wèn)為什么在前面的幾種情況的pstr指針變量都用2 byte空間而到這里就用3 byte空間了呢？這是KeilC的一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部處理，在KeilC中一個(gè)指針變量最多占用 3 byte空間，對(duì)于沒(méi)有聲明指針指向存儲(chǔ)空間類型的指針，系統(tǒng)編譯代碼時(shí)都強(qiáng)制加載一個(gè)字節(jié)的指針類型分辯值。具體的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以參考KeilC的help中C51 User's Guide。

　　第6種情況:

uchar * pstr;

pstr = tmp;

　　這是最直接最簡(jiǎn)單的指針變量聲明，但他的效率也最低。還是那句話，大家一起說(shuō)好嗎！編譯后的匯編代碼如下。

復(fù)制代碼

MOV DPTR, #0x000A ;0x000A－0x000C是在外ram區(qū)分配的pstr指針變量地址空間

MOV A, #0x01

MOV @DPTR, A

INC DPTR

MOV DPTR, #0x000A

MOV A, #tmp(0x00)

MOV @DPTR, A

INC DPTR

MOV A, #tmp(0x00)

MOVX @DPTR, A

復(fù)制代碼

　　這種情況很類似第5種和第3種情況的組合，既把pstr分配在片外ram空間了又增加了指針類型的分辨值。

　　小結(jié)一下：大家看到了以上的6種情況，其中效率最高的是第2種情況，既可以正確訪問(wèn)ram區(qū)又節(jié)約了代碼，效率最差的是第 6種，但不是說(shuō)大家只使用第2種方式就可以了，還要因情況而定，一般說(shuō)來(lái)應(yīng)用51系列的系統(tǒng)架構(gòu)的內(nèi)部ram資源都很緊張，最好大家在定義函數(shù)內(nèi)部或程序段內(nèi)部的局部變量使用內(nèi)ram，而盡量不要把全局變量聲明為內(nèi)ram區(qū)中。所以對(duì)于全局指針變量我建議使用第3 種情況，而對(duì)于局部的指針變量使用第2種方式。

　　C51是很靈活的，也很好理解和使用，但要成為笑傲江湖的一代高手還是要多想多練，沒(méi)有實(shí)際項(xiàng)目的鍛煉是不容易提高的。希望這篇文章對(duì)大家一點(diǎn)用處。