第九課 C51運(yùn)算符和表達(dá)式(指針和地址運(yùn)算符) - 全文

在第 3 課我們學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)類型時(shí)，學(xué)習(xí)過指針類型，知道它是一種存放指向另一個(gè)數(shù)據(jù)的地址的變量類型。指針是單片機(jī)C語言中一個(gè)十分重要的概念，也是學(xué)習(xí)單片機(jī)C語言中的一個(gè)難點(diǎn)。對(duì)于指針將會(huì)在第九課中做詳細(xì)的講解。在這里我們先來了解一下單片機(jī)C語言中供給的兩個(gè)專門用于指針和地址的運(yùn)算符：

*    取內(nèi)容

&    取地址取內(nèi)容和地址的一般形式分別為：

變量  =  *  指針變量 指針變量  =  &  目標(biāo)變量

取內(nèi)容運(yùn)算是將指針變量所指向的目標(biāo)變量的值賦給左邊的變量；取地址運(yùn)算是將目標(biāo)變量的地址賦給左邊的變量。要注意的是：指針變量中只能存放地址（也就是指針型數(shù)據(jù)）， 一般情況下不要將非指針類型的數(shù)據(jù)賦值給一個(gè)指針變量。

下面來看一個(gè)例子，并用一個(gè)圖表和實(shí)例去簡單理解指針的使用方法和含義。

設(shè)有兩個(gè) unsigned  int  變量    ABC 處 CBA  存放在 0x0028,0x002A 中 另有一個(gè)指針變量    portA  存放在 0x002C 中 那么我們寫這樣一段程序去看看*,&的運(yùn)算結(jié)果

unsigned  int  data  ABC  _at_  0x0028; unsigned  int  data  CBA  _at_  0x002A; unsigned  int  data  *Port  _at_  0x002C;

#include  

#include  

void  main(void)

{

SCON  =  0x50;  //串行口方式 1,允許接收 TMOD  =  0x20;  //定時(shí)器 1 定時(shí)方式 2

TH1  =  0xE8;  //11.0592MHz  1200 波特率 TL1  =  0xE8;

TI  =  1;

TR1  =  1;  //啟動(dòng)定時(shí)器

ABC  =  10;  //設(shè)初值 CBA  =  20;

Port  =  &CBA;  //取 CBA 的地址放到指針變量 Port

*Port  =  100;  //更改指針變量 Port 所指向的地址的內(nèi)容

printf("1:  CBA=%d\n",CBA);  //顯示此時(shí) CBA 的值

Port  =  &ABC;  //取 ABC 的地址放到指針變量 Port

CBA  =  *Port;  //把當(dāng)前 Port 所指的地址的內(nèi)容賦給變量 CBA

printf("2:  CBA=%d\n",CBA);  //顯示此時(shí) CBA 的值

printf("     ABC=%d\n",ABC);  //顯示 ABC 的值

}

程序初始時(shí)

值

 

地址

 

說明

 

0x00

 

0x002DH

     

0x00

 

0x002CH

     

0x00

 

0x002BH

     

0x00

 

0x002AH

     

0x0A

 

0x0029H

     

0x00

 

0x0028H

     

執(zhí)行 ABC  =  10;向 ABC 所指的地址 0x28H 寫入 10(0xA)，因 ABC 是 int 類型要占用 0x28H 和

0x29H 兩個(gè)字節(jié)的內(nèi)存空間，低位字節(jié)會(huì)放入高地址中，所以 0x28H 中放入 0x00，0x29H 中 放入 0x0A

值

 

地址

 

說明

 

0x00

 

0x002DH

     

0x00

 

0x002CH

     

0x00

 

0x002BH

     

0x00

 

0x002AH

     

0x0A

 

0x0029H

 

ABC 為 int 類型占用兩字節(jié)

 

0x00

 

0x0028H

     

執(zhí)行 CBA  =  20;原理和上一句一樣

值

 

地址

 

說明

 

0x00

 

0x002DH

     

0x00

 

0x002CH

     

0x14

 

0x002BH

 

CBA 為 int 類型占用兩字節(jié)

 

0x00

 

0x002AH

     

0x0A

 

0x0029H

 

ABC 為 int 類型占用兩字節(jié)

 

0x00

 

0x0028H

     

執(zhí)行 Port  =  &CBA;  取 CBA 的首地址放到指針變量 Port

值

 

地址

 

說明

 

0x00

 

0x002DH

     

0x2A

 

0x002CH

 

CBA 的首地址存入 Port

 

0x14

 

0x002BH

     

0x00

 

0x002AH

     

0x0A

 

0x0029H

     

0x00

 

0x0028H

     

*Port  =  100;  更改指針變量 Port 所指向的地址的內(nèi)容

值

 

地址

 

說明

 

0x00

 

0x002DH

     

0x2A

 

0x002CH

     

0x64

 

0x002BH

 

Port 指向了 CBA 所在地址 2AH

 

0x00

 

0x002AH

 

并存入 100

 

0x0A

 

0x0029H

     

0x00

 

0x0028H

     

其它的語句也是一樣的道理，大家能用 Keil 的單步執(zhí)行和打開存儲(chǔ)器查看器一看，這樣

就更不難理解了。

圖 9－1    存儲(chǔ)器查看窗

圖 9－2    在串行調(diào)試窗口的最終結(jié)果

sizeof 運(yùn)算符

看上去這確實(shí)是個(gè)奇怪的運(yùn)算符，有點(diǎn)像函數(shù)，卻又不是。大家看到 size 應(yīng)該就猜到 是和大小有關(guān)的吧？是的，sizeof  是用來求數(shù)據(jù)類型、變量或是表達(dá)式的字節(jié)數(shù)的一個(gè)運(yùn) 算符，但它并不像“＝”之類運(yùn)算符那樣在程序執(zhí)行后才能計(jì)算出結(jié)果，它是直接在編譯時(shí) 產(chǎn)生結(jié)果的。它的語法如下：

sizeof  (數(shù)據(jù)類型)

sizeof  (表達(dá)式) 下面是兩句應(yīng)用例句，程序大家能試著編寫一下。

printf("char 是多少個(gè)字節(jié)?  ½  字節(jié)\n",sizeof(char));

printf("long 是多少個(gè)字節(jié)?  ½  字節(jié)\n",sizeof(long));

結(jié)果是:

char 是多少個(gè)字節(jié)?  1 字節(jié)

long 是多少個(gè)字節(jié)?  4 字節(jié)

強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換運(yùn)算符 不知你們是否有自己去試著編一些程序，從中是否有遇到一些問題？開始學(xué)習(xí)時(shí)我就遇到過

這樣一個(gè)問題：兩個(gè)不一樣數(shù)據(jù)類型的數(shù)在相互賦值時(shí)會(huì)出現(xiàn)不對(duì)的值。如下面的一段小程序：

void  main(void)

{

unsigned  char  a;

unsigned  int  b;

b=100*4;

a=b;

while(1);

}

這段小程序并沒有什么實(shí)際的應(yīng)用意義，如果你是細(xì)心的朋友定會(huì)發(fā)現(xiàn) a 的值是不會(huì)等于

100*4 的。是的 a 和 b 一個(gè)是 char 類型一個(gè)是 int 類型，從以前的學(xué)習(xí)可知 char 只占一個(gè) 字節(jié)值最大只能是 255。但編譯時(shí)為何不出錯(cuò)呢？先來看看這程序的運(yùn)行情況：

圖 9－3    小程序的運(yùn)行情況

b=100*4 就能得知 b=0x190,這個(gè)時(shí)候我們能在 Watches 查看 a 的值，對(duì)于 watches 窗口我們 在第 5 課時(shí)簡單學(xué)習(xí)過，在這個(gè)窗口 Locals 頁里能查看程序運(yùn)行中的變量的值，也能

在  watch  頁中輸入所要查看的變量名對(duì)它的值進(jìn)行查看。做法是按圖中  1  的  watch#1(或

watch#2),然后光標(biāo)移到圖中的 2 按 F2 鍵，這樣就能輸入變量名了。在這里我們能查看

到 a 的值為 0x90，也就是 b 的低 8 位。這是因?yàn)閳?zhí)行了數(shù)據(jù)類型的隱式轉(zhuǎn)換。隱式轉(zhuǎn)換是 在程序進(jìn)行編譯時(shí)由編譯器自動(dòng)去處理完成的。所以有必要了解隱式轉(zhuǎn)換的規(guī)則：

1．變量賦值時(shí)發(fā)生的隱式轉(zhuǎn)換，“＝”號(hào)右邊的表達(dá)式的數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換成左邊變量的數(shù)

據(jù)類型。就如上面例子中的把 INT 賦值給 CHAR 字符型變量，得到的 CHAR 將會(huì)是 INT 的低 8 位。如把浮點(diǎn)數(shù)賦值給整形變量，小數(shù)部分將丟失。

2．所有 char 型的操作數(shù)轉(zhuǎn)換成 int 型。

3．兩個(gè)具有不一樣數(shù)據(jù)類型的操作數(shù)用運(yùn)算符連接時(shí)，隱式轉(zhuǎn)換會(huì)按以下次序進(jìn)行：如 有一操作數(shù)是 float 類型，則另一個(gè)操作數(shù)也會(huì)轉(zhuǎn)換成 float 類型；如果一個(gè)操作數(shù)為 long 類型，另一個(gè)也轉(zhuǎn)換成 long；如果一個(gè)操作數(shù)是 unsigned 類型，則另一個(gè)操作會(huì)被轉(zhuǎn)換成 unsigned 類型。

從上面的規(guī)則能大概知道有那幾種數(shù)據(jù)類型是能進(jìn)行隱式轉(zhuǎn)換的。是的，在  單片機(jī)c語言 中只有 char,int,long 及 float 這幾種基本的數(shù)據(jù)類型能被隱式轉(zhuǎn)換。而其它的數(shù)據(jù)類型 就只能用到顯示轉(zhuǎn)換。要使用強(qiáng)制轉(zhuǎn)換運(yùn)算符應(yīng)遵循以下的表達(dá)形式：

(類型)  表達(dá)式 用顯示類型轉(zhuǎn)換來處理不一樣類型的數(shù)據(jù)間運(yùn)算和賦值是十分方便和方便的，特別對(duì)指針

變量賦值是很有用的?？匆幻嬉欢涡〕绦颍?/p>

#include  

#include  

void  main(void)

{

char  xdata  *  XROM;

char  a;

int  Aa  =  0xFB1C;

long  Ba  =  0x893B7832;

float  Ca  =  3.4534;

SCON  =  0x50;  //串行口方式 1,允許接收 TMOD  =  0x20;  //定時(shí)器 1 定時(shí)方式 2

TH1  =  0xE8;  //11.0592MHz  1200 波特率 TL1  =  0xE8;

TI  =  1;

TR1  =  1;  //啟動(dòng)定時(shí)器

XROM=(char  xdata  *)  0xB012;  //給指針變量賦 XROM 初值

*XROM  =  ‘R’;  //給 XROM 指向的絕對(duì)地址賦值

a  =  *((char  xdata  *)  0xB012);  //等同于 a  =  *XROM

printf  (“%bx  %x  %d  %c  \n”,(char)  Aa,  (int)  Ba,(int)Ca,  a);//轉(zhuǎn)換類型并輸出

while(1);

}

程序運(yùn)行結(jié)果：1c  7832  3  R 在上面這段程序中，能很清楚到到各種類型進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換的基本使用方法，程序中先

在外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 XDATA 中定義了一個(gè)字符型指針變量 XROM，當(dāng)用 XROM=(char  xdata  *)

0xB012 這一語句時(shí)，便把 0xB012 這個(gè)地址指針賦于了 XROM，如你用 XROM 則會(huì)是非法的， 這種方法特別適合于用標(biāo)識(shí)符來存取絕對(duì)地址，如在程序前用#define  ROM  0xB012  這樣的 語句，在程序中就能用上面的方法用 ROM 對(duì)絕對(duì)地址 0xB012 進(jìn)行存取操作了。運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)說明表格能在筆者的 本教程附錄 中查看。