指針類型和存儲區(qū)的關(guān)系詳解

一、存儲類型與存儲區(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，允許訪問全部內(nèi)部ram
    pdata    --->    分頁尋址片外ram (MOVX @R0) (256 BYTE/頁)
    xdata    --->    可尋址片外ram (64k 地址范圍)
    code     --->    程序存儲區(qū) (64k 地址范圍),對應(yīng)MOVC @DPTR

二、指針類型和存儲區(qū)的關(guān)系

    對變量進行聲明時可以指定變量的存儲類型如:
    uchar data x和data uchar x相等價都是在內(nèi)ram區(qū)分配一個字節(jié)的變量。

    同樣對于指針變量的聲明，因涉及到指針變量本身的存儲位置和指針所指向的存儲區(qū)位置不同而進行相應(yīng)的存儲區(qū)類型關(guān)鍵字的
使用如：

    uchar xdata * data pstr

    是指在內(nèi)ram區(qū)分配一個指針變量("*"號后的data關(guān)鍵字的作用)，而且這個指針本身指向xdata區(qū)("*"前xdata關(guān)鍵字的作用)，
可能初學(xué)C51時有點不好懂也不好記。沒關(guān)系，我們馬上就可以看到對應(yīng)“*”前后不同的關(guān)鍵字的使用在編譯時出現(xiàn)什么情況。

    ......
    uchar xdata tmp[10];    //在外ram區(qū)開辟10個字節(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, 他不能通過這種方式正確的訪問到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的存儲地址

    看到了嗎！本來訪問外ram需要2 byte來尋址64k空間，但因為使用data關(guān)鍵字(在"*"號前的那個)，所以按KeilC編譯環(huán)境來說
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存儲類型的關(guān)鍵字定義而造成的bug。特別是當工程中的
默認的存儲區(qū)類為large時，又把tmp[10] 聲明為uchar tmp[10] 時，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;

    這種情況是沒問題的，這樣的使用方法是指在內(nèi)ram分配一個指針變量("*"號后的data關(guān)鍵字的作用)，而且這個指針本身指向
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外ram的方法了，請大家記住他。

    第3種情況:

    uchar xdata * xdata pstr;
    pstr=tmp;

    這中情況也是對的，但效率不如第2種情況。編譯后的匯編代碼如下。

    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

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

    第4種情況:

    uchar data * xdata pstr;
    pstr=tmp;

    如果詳細看了第1種情況的讀者發(fā)現(xiàn)這種寫法和第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)鍵字聲明沒有了，是的這樣會發(fā)生什么事呢？下面這么寫呢！對了用齊豫的一首老歌名來說就是 “請跟我
來”，請跟我來看看編譯后的匯編代碼，有人問這不是在講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，大家會疑問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的一個系統(tǒng)內(nèi)部處理，在KeilC中一個指針變量最多占用 3 byte空間，對于沒有聲明指針指向存儲空間類型的指針，
系統(tǒng)編譯代碼時都強制加載一個字節(jié)的指針類型分辯值。具體的對應(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，大家一起說好嗎！編譯后的匯編代碼如下。

    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

    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ram區(qū)又節(jié)約了代碼，效率最差的是第 6
種，但不是說大家只使用第2種方式就可以了，還要因情況而定，一般說來應(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。所以對于全局指針變量我建議使用第
3 種情況，而對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，沒有實際項目的鍛煉是不容易提高的。希
望這篇文章對大家一點用處。