所謂指向數(shù)組元素的指針,其本質(zhì)還是變量的指針。因為數(shù)組中的每個元素,其實都可以直接看成是一個變量,所以指向數(shù)組元素的指針,也就是變量的指針。
指向數(shù)組元素的指針不難,但很常用。我們用程序來解釋會比較直觀一些。
unsigned char number[10] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
unsigned char *p;
如果我們寫 p = &number[0];那么指針 p 就指向了 number 的第0號元素,也就是把number[0]的地址賦值給了 p,同理,如果寫 p = &number[1];p 就指向了數(shù)組 number 的第1號元素。p = &number[x];其中 x 的取值范圍是0~9,就表示 p 指向了數(shù)組 number 的第 x 號元素。指針本身,也可以進(jìn)行幾種簡單的運(yùn)算,這幾種運(yùn)算對于數(shù)組元素的指針來說應(yīng)用最多。
在數(shù)組元素指針這里還有一種情況,就是數(shù)組名字其實就代表了數(shù)組元素的首地址,也就是說:
p = &number[0];
p = number;
這兩種表達(dá)方式是等價的,因此以下幾種表達(dá)形式和內(nèi)容需要大家格外注意一下。
根據(jù)指針的運(yùn)算規(guī)則,p+x 代表的是 number[x]的地址,那么 number+x 代表的也是number[x]的地址。或者說,它們指向的都是 number 數(shù)組的第 x 號元素。
(p+x)和(number+x)都表示 number[x]。
指向數(shù)組元素的指針也可以表示成數(shù)組的形式,也就是說,允許指針變量帶下標(biāo),即 p[i]和 *(p+i)是等價的。但是為了避免混淆與規(guī)范起見,這里我們建議大家不要寫成前者,而一律采用后者的寫法。但如果看到別人那么寫,也知道是怎么回事即可。
二維數(shù)組元素的指針和一維數(shù)組類似,需要介紹的內(nèi)容不多。假如現(xiàn)在一個指針變量 p 和一個二維數(shù)組 number[3][4],它的地址的表達(dá)方式也就是 p=&number[0][0],有一個地方要注意,既然數(shù)組名代表了數(shù)組元素的首地址,那么也就是說 p 和 number 都是指數(shù)組的首地址。對二維數(shù)組來說,number[0],number[1],number[2]都可以看成是一維數(shù)組的數(shù)組名字,所以 number[0]等價于 &number[0][0], number[1]等價于 &number[1][0], number[2]等價于 &number[2][0]。加減運(yùn)算和一維數(shù)組是類似的,不再詳述。
在 C 語言里邊,sizeof()可以用來獲取括號內(nèi)的對象所占用的內(nèi)存字節(jié)數(shù),雖然它寫作函數(shù)的形式,但它并不是一個函數(shù),而是 C 語言的一個關(guān)鍵字,sizeof()整體在程序代碼中就相當(dāng)于一個常量,也就是說這個獲取操作是在程序編譯的時候進(jìn)行的,而不是在程序運(yùn)行的時候進(jìn)行。這是一個實際編程中很有用的關(guān)鍵字,靈活運(yùn)用它可以為程序帶來更好的可讀性、易維護(hù)性和可移植性,在后續(xù)的例程學(xué)習(xí)中將會慢慢有所體會的。
sizeof()括號中可以是變量名,也可以是變量類型名,其結(jié)果是等效的。而其更大的用處是與數(shù)組名搭配使用,這樣可以獲取整個數(shù)組占用的字節(jié)數(shù),就不用自己動手計算了,可以避免錯誤,而如果日后改變了數(shù)組的維數(shù)時,也不需要再到執(zhí)行代碼中逐個修改,便于程序的維護(hù)和移植。
下面我們提供了一個簡單的串口演示例程,可以體驗一下指針和 sizeof()的用法。例程首先接收上位機(jī)下發(fā)的命令,根據(jù)命令值分別把不同數(shù)組的數(shù)據(jù)回發(fā)給上位機(jī),程序還用到了指針的自增運(yùn)算,也就是+1 運(yùn)算,大家可以認(rèn)真考慮一下指針 ptrTxd 在串口發(fā)送的過程中的指向是如何變化的。在上位機(jī)串口調(diào)試助手中分別下發(fā)1、2、3、4,就會得到不同的數(shù)組回發(fā),注意這里都用十六進(jìn)制發(fā)送和十六進(jìn)制顯示。
此外,這個程序還應(yīng)用到一個小技巧,大家要學(xué)會使用。我們前邊講了串口發(fā)送中斷標(biāo)志位 TI 是硬件置位,軟件清零的。通常來講,我們想一次發(fā)送多個數(shù)據(jù)的時候,就需要把第一個字節(jié)寫入 SBUF,然后再等待發(fā)送中斷,在后續(xù)中斷中再發(fā)送剩余的數(shù)據(jù),這樣我們的數(shù)據(jù)發(fā)送過程就被拆分到了兩個地方——主循環(huán)內(nèi)和中斷服務(wù)函數(shù)內(nèi),無疑就使得程序結(jié)構(gòu)變得零散了。這個時候,為了使程序結(jié)構(gòu)盡量緊湊,在啟動發(fā)送的時候,不是向 SBUF 中寫入第一個待發(fā)的字節(jié),而是直接讓 TI=1,注意,這時候會馬上進(jìn)入串口中斷,因為中斷標(biāo)志位置1了,但是串口線上并沒有發(fā)送任何數(shù)據(jù),于是,我們所有的數(shù)據(jù)發(fā)送都可以在中斷中進(jìn)行,而不用再分為兩部分了。大家可以在程序中體會一下這個技巧的好處。
#include <reg52.h>
bit cmdArrived = 0; //命令到達(dá)標(biāo)志,即接收到上位機(jī)下發(fā)的命令
unsigned char cmdIndex = 0; //命令索引,即與上位機(jī)約定好的數(shù)組編號
unsigned char cntTxd = 0; //串口發(fā)送計數(shù)器
unsigned char *ptrTxd; //串口發(fā)送指針
unsigned char array1[1] = {1};
unsigned char array2[2] = {1,2};
unsigned char array3[4] = {1,2,3,4};
unsigned char array4[8] = {1,2,3,4,5,6,7,8};
void ConfigUART(unsigned int baud);
void main(){
EA = 1; //開總中斷
ConfigUART(9600); //配置波特率為9600
while (1){
if (cmdArrived){
cmdArrived = 0;
switch (cmdIndex){
case 1:
ptrTxd = array1; //數(shù)組1的首地址賦值給發(fā)送指針
cntTxd = sizeof(array1); //數(shù)組1的長度賦值給發(fā)送計數(shù)器
TI = 1; //手動方式啟動發(fā)送中斷,處理數(shù)據(jù)發(fā)送
break;
case 2:
ptrTxd = array2;
cntTxd = sizeof(array2);
TI = 1;
break;
case 3:
ptrTxd = array3;
cntTxd = sizeof(array3);
TI = 1;
break;
case 4:
ptrTxd = array4;
cntTxd = sizeof(array4);
TI = 1;
break;
default:
break;
}
}
}
}
/* 串口配置函數(shù),baud-通信波特率 */
void ConfigUART(unsigned int baud){
SCON = 0x50; //配置串口為模式1
TMOD &= 0x0F; //清零 T1 的控制位
TMOD |= 0x20; //配置 T1 為模式2
TH1 = 256 - (11059200/12/32)/baud; //計算 T1 重載值
TL1 = TH1; //初值等于重載值
ET1 = 0; //禁止 T1 中斷
ES = 1; //使能串口中斷
TR1 = 1; //啟動 T1
}
/* UART 中斷服務(wù)函數(shù) */
void InterruptUART() interrupt 4{
if (RI){ //接收到字節(jié)
RI = 0; //清零接收中斷標(biāo)志位
cmdIndex = SBUF; //接收到的數(shù)據(jù)保存到命令索引中
cmdArrived = 1;//設(shè)置命令到達(dá)標(biāo)志
}
if (TI){ //字節(jié)發(fā)送完畢
TI = 0; //清零發(fā)送中斷標(biāo)志位
if (cntTxd > 0){ //有待發(fā)送數(shù)據(jù)時,繼續(xù)發(fā)送后續(xù)字節(jié)
SBUF = *ptrTxd; //發(fā)出指針指向的數(shù)據(jù)
cntTxd--; //發(fā)送計數(shù)器遞減
ptrTxd++; //發(fā)送指針遞增
}
}
}