C/C++中的近指针、远指针和巨指针[转]

来源:互联网 发布:vision软件下载 编辑:程序博客网 时间:2024/05/01 22:23
      在我们的C/C++学习生涯中、在我们大脑的印象里,通常只有指针的概念,很少听说指针还有远、近、巨之分的,从没听说过什么近指针、远指针和巨指针。
可以,某年某月的某一天,你突然看到这样的语句:
 
char near *p;    /*定义一个字符型“近”指针*/
char far *p;       /*定义一个字符型“远”指针*/
char huge *p;   /*定义一个字符型“巨”指针*/

      实在不知道语句中的“near”、“far”、“huge”是从哪里冒出来的,是个什么概念!本文试图对此进行解答,解除许多人的困惑。
        这一点首先要从8086处理器体系结构和汇编渊源讲起。大家知道,8086是一个16位处理器,它设定了四个段寄存器,专门用来保 存段地址:CS(Code Segment):代码段寄存器;DS(Data Segment):数据段寄存器;SS(Stack Segment):堆 栈段寄存器;ES(Extra Segment):附加段寄存器。8086采用段式访问,访问本段(64K范围内)的数据或指令时,不需要变更段地址(意 味着段地址寄存器不需修改),而访问本段范围以外的数据或指令时,则需要变更段地址(意味着段地址寄存器需要修改)。
        因此,在16位处理器环境下,如果访问本段内地址的值,用一个16位的指针(表示段内偏移)就可以访问到;而要访问本段以外地址的值,则需要用16位的段内偏移+16位的段地址,总共32位的指针。
     这样,我们就知道了远、近指针的区别:
   近指针是只能访问本段、只包含本段偏移的、位宽为16位的指针;
   远指针是能访问非本段、包含段偏移和段地址的、位宽为32位的指针。
近指针只能对64k字节数据段内的地址进行存取,如:
char near *p;
p=(char near *)0xffff;
        远指针是32位指针,它表示段地址:偏移地址,远指针可以进行跨段寻址,可以访问整个内存的地址。如定义远程指针p指向0x1000段的0x2号地址,即1000:0002,则可写作:
char far *p;
p=(char far *)0x10000002; 
       除了远指针和近指针外,还有一个巨指针的概念。
       和远指针一样,巨指针也是32位的指针,指针也表示为16位段:16位偏移,也可以寻址任何地址。它和远指针的区别在于进行了规格化处理。远指针 没有规格化,可能存在两个远指针实际指向同一个物理地址,但是它们的段地址和偏移地址不一样,如23B0:0004和23A1:00F4都指向同一个物理 地址23604!巨指针通过特定的例程保证:每次操作完成后其偏移量均小于10h,即只有最低4位有数值,其余数值都被进位到段地址上去了,这样就可以避 免Far指针在64K边界时出乎意料的回绕的行为。当然,一次操作必须小于64K。下面的函数可以将远指针转换为巨指针:
void normalize( void far ** p )
{
    *p = (void far *)(((long)*p&0xffff000f)+(((long)*p&0x0000fff00<<12));
}
      从上面的函数中我们再一次看到了指针之指针的使用,这个函数要修改指针的值,因此必须传给它的指针的指针作为参数。
      讲到这里,笔者要强调的是:近指针、远指针、巨指针是段寻址的16bit处理器的产物(如果处理器是16位的,但是不采用段寻址的话,也不存在近 指针、远指针、巨指针的概念),当前普通PC所使用的32bit处理器(80386以上)一般运行在保护模式下的,指针都是32位的,可平滑地址,已经不 分远、近指针了。但是在嵌入式系统领域下,8086的处理器仍然有比较广泛的市场,如AMD公司的AM186ED、AM186ER等处理器,开发这些系统 的程序时,我们还是有必要弄清楚指针的寻址范围。
如果读者还想更透彻地理解本文讲解的内容,不妨再温习一下微机原理、8086汇编,并参考C/C++高级编程书籍的相关内容。