C51编译器－语言扩展（3）-指针

Pointers指针

Cx51支持使用字符*来声时一个指针类型的变量。Cx51的指针可以完成标准C的所有功能。然而，由于8051及其变种的特殊构架，Cx51使用两种类的指针： memory-specific pointers and generic pointers（特定存储器类型指针和通用指针），

Generic Pointers

通用指针的定义方法与标准C指针的定义方法相同。通用指针总是使用三个字节来存储。第一个字节是存储器类型。第二字节是偏移量的高位，第三字节是偏移量的低位。通用指针可以访问所用的变量，而不论变量位于8051的哪一个存储区内。因为这个原因，许多8051的运行时库都使用这个种指针。通过使用通用指针，函数可以访问所有的内存区域

注意：使用通用指针产生的代码比用特定存储器类型指针生成的代码执效率要低得多。这是因为在运行前变量的内存区域是不知道的。编译器不能优化存储器的访问，而是要生成适合所有存域的代码。如果要获得高的运行速度，最好使用特定存储器类型指针。

为运行速度考虑，也可以设定指针的存储区，在声明指针时前面加上储存区类型标识就可以把指针放在特定的存储器区域。

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，指针指向的内容可以放在任何一个空间内，但指针必须放在xdata, data, and idata中。

Memory-specific Pointers

特定存储器类型指针在声明时总是包含了内存类型的声明，并且只能指向特定的内存区域。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 */

因为在编译的时候内存的类型就已经确定了，通用指针的存储器类型就不再需要了。指针可以放在一个字节（idata, data, bdata, pdata）或两个字节（code, xdata）中。

根通用针一样，我们可以指特定存储器类型指针的存储区域，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，指针指向的内容可以放在任何一个空间内，但指针必须放在xdata, data, and idata中

Pointer Conversions指针变换

Cx51可以使通用指针和特定存储类型指针相互转换，这种转换可以通过程序代码声时转换，也可以由编译器强迫执行。

当一个特定存储器类型指针的参数传给一个便用指针做参数的函数，Cx51编译器就进行指针类型的转换。

当一个特定存储器类型指针传给一个函数，而这个函的原型又没有出现时总是转换成通用指针。而如果这个函数使用的是短指针，这时就会发生错误。为了避免在程序中出现这种错误，使#include文件，并声明所有外部函数的原型。

转换细节

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.

转换细节

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抽象指针

抽象指针可以访问位于任何存储区域的固定的存储器。也可以使用抽象指针调用位于固定位置或结对地址的函数。

固定指针举例：

先定义变量：

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函数的地址赋给一个指向code空间的char类型的指针（存储在数据区）

Source: pc=(void *)main;

Object: 0000 750000 R MOV pc,#HIGH main

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

以下代码把变量i的地址赋给指向idata区的char类型的指针

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

Object: 0000 750000 R MOV pi,#LOW i

以下代码把一个指向xdata区域的char类型的指针赋给一个指向idata区域的char类型的指针。由于前者占用两个字节而后都占用一个字节，所以在赋值的时候只把低位字节进行了赋值，所以达不到想要的效果

Source ： pi = (char idata *) px;

Object ： 0000 850000 R MOV pi,px+01H

以下例子把0x1234做为一个指针赋给一个指向code区的char类型的指针：

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转换成了一个没有参数且返回值为int类型的函数指针，调用这个函数，并且把返回值赋给变量i。通过在函数指针后面的参数列表里添加参数，编译器会正确地调用这个函数。

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

Object： 0000 12FF00 LCALL 0FF00H

0003 8E00 R MOV i,R6

0005 8F00 R MOV i+01H,R7

以下代码把0x8000转换成一个指向code存储区的char类型的指针，并把这个指针指向的内容赋给变量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

以下代码把0xff00转换成一个指向xdata区的确良char类型的指针，并把指针指向的内容加上变量c，再赋给变量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

以下代码把0xf0转换成一个指向idata区域的char类型的指针，并把指针指向的内容加上变量c再赋给变量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

以下代码把经0xe8转换成一个指向pdata区char类型的指针，并把指针指向的内加到变量上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

以下代码把0x2100转换成一个指向code区int类型的指针，并把指针指向的内容赋给变量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

以下代码把0x4000转换成一个指针，这个指针指向一个指针，这个被指向的指针位于xdata区域并指向xdata区域的char类型，把这个被指向的指针赋给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，以下代码把0x4000转换成一个指向指针的指针，被指向的指针位于xdata区并指向xdata区char类型。对这个被指向的指针采用数组的方式存取。把数组的第0个元素赋给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

以下代码与上面的代码功能基本相同，只是指把数组的第一个元素赋给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