2008-11-08
评论2
楼主 2008/11/8 13:35:20
正确的做法是在调用处申请内存,并传入function 函数,如下:
char *p=malloc(…);
if(p==NULL)
…;
function(p);
…
free(p);
p=NULL;
而函数function 则接收参数p,如下:
void function(char *p)
{
… /* 一系列针对p 的操作 */
}
基本上,动态申请内存方式可以用较大的数组替换。对于编程新手,笔者推荐你尽量采用数组!嵌入式系统可以以博
大的胸襟接收瑕疵,而无法"海纳"错误。毕竟,以最笨的方式苦练神功的郭靖胜过机智聪明却范政治错误走反革命道路的
杨康。
给出原则:
(1)尽可能的选用数组,数组不能越界访问(真理越过一步就是谬误,数组越过界限就光荣地成全了一个混乱的嵌
入式系统);
(2)如果使用动态申请,则申请后一定要判断是否申请成功了,并且malloc 和free 应成对出现!
关键字const
const 意味着"只读"。区别如下代码的功能非常重要,也是老生长叹,如果你还不知道它们的区别,而且已经在程序
界摸爬滚打多年,那只能说这是一个悲哀:
const int a;
int const a;
const int *a;
int * const a;
int const * a const;
(1)关键字const 的作用是为给读你代码的人传达非常有用的信息。例如,在函数的形参前添加const 关键字意味着
这个参数在函数体内不会被修改,属于"输入参数"。在有多个形参的时候,函数的调用者可以凭借参数前是否有const 关
键字,清晰的辨别哪些是输入参数,哪些是可能的输出参数。
(2)合理地使用关键字const 可以使编译器很自然地保护那些不希望被改变的参数,防止其被无意的代码修改,这样
可以减少bug 的出现。
const 在C++语言中则包含了更丰富的含义,而在C 语言中仅意味着:"只能读的普通变量",可以称其为"不能改变的
变量"(这个说法似乎很拗口,但却最准确的表达了C 语言中const 的本质),在编译阶段需要的常数仍然只能以#define
宏定义!故在C 语言中如下程序是非法的:
const int SIZE = 10;
char a[SIZE]; /* 非法:编译阶段不能用到变量 */
关键字volatile
C 语言编译器会对用户书写的代码进行优化,譬如如下代码:
int a,b,c;
a = inWord(0x100); /*读取I/O 空间0x100 端口的内容存入a 变量*/
b = a;
a = inWord (0x100); /*再次读取I/O 空间0x100 端口的内容存入a 变量*/
c = a;
很可能被编译器优化为:
int a,b,c;
a = inWord(0x100); /*读取I/O 空间0x100 端口的内容存入a 变量*/
b = a;
c = a;
但是这样的优化结果可能导致错误,如果I/O 空间0x100 端口的内容在执行第一次读操作后被其它程序写入新值,则
其实第2 次读操作读出的内容与第一次不同,b 和c 的值应该不同。在变量a 的定义前加上volatile 关键字可以防止编译
器的类似优化,正确的做法是:
volatile int a;
volatile 变量可能用于如下几种情况:
(1) 并行设备的硬件寄存器(如:状态寄存器,例中的代码属于此类);
(2) 一个中断服务子程序中会访问到的非自动变量(也就是全局变量);
(3) 多线程应用中被几个任务共享的变量。
楼主 2008/11/8 13:37:26
在背景篇中提到,本文特意选择了一个与CPU 字长不一致的存储芯片,就是为了进行本节的讨论,解决CPU 字长与存
储器位宽不一致的情况。80186 的字长为16,而NVRAM 的位宽为8,在这种情况下,我们需要为NVRAM 提供读写字节、字
的接口,如下:
typedef unsigned char BYTE;
typedef unsigned int WORD;
/* 函数功能:读NVRAM 中字节
* 参数:wOffset,读取位置相对NVRAM 基地址的偏移
* 返回:读取到的字节值
*/
extern BYTE ReadByteNVRAM(WORD wOffset)
{
LPBYTE lpAddr = (BYTE*)(NVRAM + wOffset * 2); /* 为什么偏移要×2? */
return *lpAddr;
}
/* 函数功能:读NVRAM 中字
* 参数:wOffset,读取位置相对NVRAM 基地址的偏移
* 返回:读取到的字
*/
extern WORD ReadWordNVRAM(WORD wOffset)
{
WORD wTmp = 0;
LPBYTE lpAddr;
/* 读取高位字节 */
lpAddr = (BYTE*)(NVRAM + wOffset * 2); /* 为什么偏移要×2? */
wTmp += (*lpAddr)*256;
/* 读取低位字节 */
lpAddr = (BYTE*)(NVRAM + (wOffset +1) * 2); /* 为什么偏移要×2? */
wTmp += *lpAddr;
return wTmp;
}
/* 函数功能:向NVRAM 中写一个字节
*参数:wOffset,写入位置相对NVRAM 基地址的偏移
* byData,欲写入的字节
*/
extern void WriteByteNVRAM(WORD wOffset, BYTE byData)
{
…
}
/* 函数功能:向NVRAM 中写一个字 */
*参数:wOffset,写入位置相对NVRAM 基地址的偏移
* wData,欲写入的字
*/
extern void WriteWordNVRAM(WORD wOffset, WORD wData)
{
…
}
子贡问曰:Why 偏移要乘以2?
子曰:请看图1,16 位80186 与8 位NVRAM 之间互连只能以地址线A1 对其A0,CPU 本身的A0 与NVRAM 不连接。因此,
NVRAM 的地址只能是偶数地址,故每次以0x10 为单位前进!
图1 CPU 与NVRAM 地址线连接
子贡再问:So why 80186 的地址线A0 不与NVRAM 的A0 连接?
子曰:请看《IT 论语》之《微机原理篇》,那里面讲述了关于计算机组成的圣人之道。
总结
本篇主要讲述了嵌入式系统C 编程中内存操作的相关技巧。掌握并深入理解关于数据指针、函数指针、动态申请内存、
const 及volatile 关键字等的相关知识,是一个优秀的C 语言程序设计师的基本要求。当我们已经牢固掌握了上述技巧后,
我们就已经学会了C 语言的99%,因为C 语言最精华的内涵皆在内存操作中体现。
我们之所以在嵌入式系统中使用C 语言进行程序设计,99%是因为其强大的内存操作能力!
如果你爱编程,请你爱C 语言;
如果你爱C 语言,请你爱指针;
如果你爱指针,请你爱指针的指针!