指針類型和存儲區的關係詳解

 

1、存儲類型與存儲區關係

data  ---> 可尋址片內ram
bdata ---> 可位尋址的片內ram
idata ---> 可尋址片內ram，容許訪問所有內部ram
pdata ---> 分頁尋址片外ram (MOVX @R0) (256 BYTE/頁)
xdata ---> 可尋址片外ram (64k 地址範圍)
code  ---> 程序存儲區 (64k 地址範圍),對應MOVC @DPTR

2、指針類型和存儲區的關係

對變量進行聲明時能夠指定變量的存儲類型如: uchar data x和data uchar x相等價都是在內ram區分配一個字節的變量。一樣對於指針變量的聲明，因涉及到指針變量自己的存儲位置和指針所指向的存儲區位置不一樣而進行相應的存儲區類型關鍵字的使用如：

uchar xdata * data pstr

是指在內ram區分配一個指針變量("*"號後的data關鍵字的做用)，並且這個指針自己指向xdata區("*"前xdata關鍵字的做用)，可能初學C51時有點很差懂也很差記。不要緊，咱們立刻就能夠看到對應「*」先後不一樣的關鍵字的使用在編譯時出現什麼狀況。

......
uchar xdata tmp[10]; //在外ram區開闢10個字節的內存空間，地址是外ram的0x0000－0x0009
......

第1種狀況:

uchar data * data pstr;
pstr=tmp;

首先要提醒你們這樣的代碼是有bug的, 他不能經過這種方式正確的訪問到tmp空間。 爲何？咱們把編譯後看到下面的彙編代碼：

MOV 0x08,#tmp(0x00) ;0x08是指針pstr的存儲地址

看到了嗎！原本訪問外ram須要2 byte來尋址64k空間，但由於使用data關鍵字(在"*"號前的那個)，因此按KeilC編譯環境來講就把他編譯成指向內ram的指針變量了，這也是初學C51的朋友們不理解各個存儲類型的關鍵字定義而形成的bug。特別是當工程中的默認的存儲區類爲large時，又把tmp[10] 聲明爲uchar tmp[10] 時，這樣的bug是很隱祕的不容易被發現。

第2種狀況:

uchar xdata * data pstr;
pstr = tmp;

這種狀況是沒問題的，這樣的使用方法是指在內ram分配一個指針變量("*"號後的data關鍵字的做用)，並且這個指針自己指向xdata區("*"前xdata關鍵字的做用)。編譯後的彙編代碼以下。

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

這種狀況應該是在這裏全部介紹各類狀況中效率最高的訪問外ram的方法了，請你們記住他。

第3種狀況:

uchar xdata * xdata pstr;
pstr=tmp;

這中狀況也是對的，但效率不如第2種狀況。編譯後的彙編代碼以下。

MOV DPTR, #0x000A ;0x000A,0x000B是在外ram區分配的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

這種方式通常用在內ram資源相對緊張並且對效率要求不高的項目中。

第4種狀況:

uchar data * xdata pstr;
pstr=tmp;

若是詳細看了第1種狀況的讀者發現這種寫法和第1種很類似，是的，同第1 種狀況同樣這樣也是有bug的，可是此次是把pstr分配到了外ram區了。編譯後的彙編代碼以下。

MOV DPTR, #0x000A ;0x000A是在外ram區分配的pstr指針變量的地址空間
MOV A, #tmp(0x00)
MOVX @DPTR, A

第5種狀況:

uchar * data pstr;
pstr=tmp;

你們注意到"*"前的關鍵字聲明沒有了，是的這樣會發生什麼事呢？下面這麼寫呢！對了用齊豫的一首老歌名來講就是 「請跟我來」，請跟我來看看編譯後的彙編代碼，有人問這不是在講C51嗎？ 爲何還要給咱們看彙編代碼。C51要想用好就要儘量提高C51編譯後的效率，看看編譯後的彙編會幫助你們儘快成爲生產高效C51代碼的高手的。仍是看代碼吧！

MOV 0x08, #0X01 ;0x08－0x0A是在內ram區分配的pstr指針變量的地址空間
MOV 0x09, #tmp(0x00)
MOV 0x0A, #tmp(0x00)

注意：這是新介紹給你們的，你們會疑問爲何在前面的幾種狀況的pstr指針變量都用2 byte空間而到這裏就用3 byte空間了呢？這是KeilC的一個系統內部處理，在KeilC中一個指針變量最多佔用 3 byte空間，對於沒有聲明指針指向存儲空間類型的指針，系統編譯代碼時都強制加載一個字節的指針類型分辯值。具體的對應關係能夠參考KeilC的help中C51 User's Guide。

第6種狀況:

uchar * pstr;
pstr=tmp;

這是最直接最簡單的指針變量聲明，但他的效率也最低。仍是那句話，你們一塊兒說好嗎！編譯後的彙編代碼以下。

MOV DPTR, #0x000A ;0x000A－0x000C是在外ram區分配的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

這種狀況很相似第5種和第3種狀況的組合，既把pstr分配在外ram空間了又增長了指針類型的分辨值。

小結一下：

你們看到了以上的6種狀況，其中效率最高的是第2種狀況，既能夠正確訪問ram區又節約了代碼，效率最差的是第6種，但不是說你們只使用第2種方式就能夠了，還要因狀況而定，通常說來應用51系列的系統架構的內部ram資源都很緊張，最好你們在定義函數內部或程序段內部的局部變量使用內ram，而儘可能不要把全局變量聲明爲內ram區中。因此對於全局指針變量我建議使用第3種狀況，而對於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，但要成爲笑傲江湖的一代高手仍是要多想多練，沒有實際項目的鍛鍊是不容易提升的。但願這篇文章對你們一點用處。

...... 待續

參考：

《單片機的C語言應用程序設計》－馬忠梅 等編著
《KeilC－help－C51 User's Guide》－Keil Software

聲明：此文章未經做者本人贊成不等用於商業目的，OICQ:6001603，EMail：[email]sitnc@hotmail.com[/email]

做者：心意無涯
出處：《C51BBS離線版光盤》