摘要
:大家想过没有我们用keil写单片机的代码,你的函数啊、变量啊最终都放在了哪里?我们一直说的内存五区,到底是哪五区?到底放在芯片的那个地方呢?还有为什么你学完C语言指针和结构体了,32单片机里面的关于结构体指针的内容还是搞不清楚呢?如果你有这些问题,今天就带你研究研究!

这张图学过STM32单片机的小伙伴应该都不陌生,我们看到的STM32芯片已经是已经封装好的成品,主要由内核和片上外设组成。若与电脑类比,内核与外设就如同电脑上的CPU与主板、内存、显卡、硬盘的关系。芯片和外设之间通过各种总线连接。连接被控总线的是FLASH,RAM和片上外设,这些功能部件共同排列在一个4GB的地址空间内。上面这些张图是STM32F40XXX系列单片机的内存地址映射图。我们的代码就是放在Flash里面(0x8000000~0x80FFFFF)。代码就是你写得各种函数,而在程序或者中声明的各种变量都放在RAM中,局部变量就是在函数运行玩空间就释放了,全局变量就是程序运行完了再释放,可以这样简单的理解。

CPU使用的变量是存储在RAM里面的,要问我RAM是啥,RAM就是个芯片。就是上图的Block1的SRAM区。CPU是通过导线和RAM芯片连接的,然后可以通过导线往RAM芯片里面存储数据和读数据。首先呢RAM需要有个一开始的地址,对于STM32单片机来说开始地址是0x20000000,要问我为啥要规定地址。只有规定了地址CPU才好对数据进行存储,要是没有地址,瞎几把存,瞎几把取…

<>1、变量

1.定义了一个int型的变量,通过打印可以看到这个变量存储的地址是:0x20000000。这也证明了我们内存的首地址是0x20000000。我们定义的value变量就放在这里。

2.再定义一个变量

通过打印可以看到这个变量存储的地址是:0x20000004。因为int类型在内存中占据4个字节,所以第二个变量就存放在0x20000004这个地方。

综上所述,定义的两个变量在内存里面是下面这样子。

0x2000 0000地址里面存储的是 0
0x2000 0004地址里面存储的是 1

<>2、指针变量

定义指针其实和定义变量一样一样的,只不过呢变量名子前头有个*

下面就定义了一个int型的指针变量,变量的名字是p。然后有人会问,为啥变量名字前面加个*就是指针了?

答:搞C语言那帮家伙们规定的。

定义指针和定义变量一样哈,然后可以定义各种类型的。

然后记住一句话:

指针这个变量是存变量的地址的!
指针这个变量是存变量的地址的!
指针这个变量是存变量的地址的!

所以给指针赋值自然是把变量的地址给它。
#include "sys.h" #include "led.h" #include "delay.h" #include "usart.h" int
value= 0; int value2 = 1; int *p; int main(void) { uart_init(115200); delay_init
(); p=&value;//把变量value的地址复制给这个指针 printf("Address of a: %p\n",p);//打印下这个指针指向的地址
while(1) { } }

一般什么类型的指针变量就应该赋值什么类型变量的地址。如再定义个 char 型
#include "sys.h" #include "led.h" #include "delay.h" #include "usart.h" int
value= 0; int value2 = 1; int *p;//定义一个指针 char value3=1; char *q; int main(void)
{ uart_init(115200);//串口初始化 delay_init(); p=&value;//把变量value的地址复制给这个指针 q=&
value3;//把变量value的地址复制给这个指针 printf("Address of a: %p\n",q);//打印下这个指针指向的地址 while(
1) { } }
那些规定C语言的大佬弄出来指针这个玩意有啥用?

<>3、指针有啥用?

1.咱先使用感受下指针,然后具体有啥用就自己体会了。前面咱把一个变量的地址赋值给了指针了,然后搞C语言的那帮家伙们又规定。*{指针变量名}
:代表了这个指针所指向的变量。

啥意思呢?

对照下面的程序 p=&value, p记录的就是变量value的地址, 然后*p就代表value。
#include "sys.h" #include "led.h" #include "delay.h" #include "usart.h" int
value= 0; int *p;//定义一个指针 int main(void) { uart_init(115200);//串口初始化 delay_init(
); p=&value;//把变量value的地址复制给指针变量p printf("Address of a: %d\n",value); printf(
"Address of b: %d\n",*p); while(1) { } }

有人会想…就这???

这不是脱了裤子放屁

多此一举???

其实我一开始也是这样想的…

既然 * p就代表value
那么 * p=XXXX,不就是相当于value=XXXX

看看下面这个例子
#include "sys.h" #include "led.h" #include "delay.h" #include "usart.h" int
value= 0; int *p;//定义一个指针 int main(void) { uart_init(115200);//串口初始化 delay_init(
); p=&value;//把变量value的地址复制给指针变量p printf("value of a: %d\n",value); *p=520;
printf("value of b: %d\n",value); while(1) { } }

还是没感觉到指针有啥用?别着急,先把基本的知识点学完哈。没有最基本的知识储备是不可以的,因为厚积而薄发!

见过返回值是指针的函数没?

<>4、函数指针

先看一下,如果感觉不理解就接着往下看
#include "sys.h" #include "led.h" #include "delay.h" #include "usart.h" int
value= 0; int *p;//定义一个指针 int *function(void) { return &value;//把value的地址返回 }
int main(void) { uart_init(115200);//串口初始化 delay_init(); p=function();
//调用函数,其实就是把value的地址赋值给了p printf("Address1 of a: %p\n",&value);//打印value的地址
printf("Address2 of a: %p\n",p);//打印p所代表的地址 while(1) { } }

很多人用过返回值是int、char 等等的函数,但是在int,char 后面加个*

估计对于初学者没有用过。看下面的哈,其实就是指针之间赋值。下面就是把p(int*类型的指针) 代表的地址赋值给q

变量之间可以互相赋值吧,指针之间也一样,可以互相之间赋值。

其实和上面是一样的道理,那个函数function返回值是一个 int * 类型的指针, 然后赋值给了p而已
#include "sys.h" #include "led.h" #include "delay.h" #include "usart.h" int
value= 0; int *p;//定义一个指针 int *q;//定义一个指针 int main(void) { uart_init(115200);
//串口初始化 delay_init(); p=&value;//把value的地址赋值给了p q=p;//把p代表的地址给q printf(
"Address1 of a: %p\n",&value);//打印value的地址 printf("Address2 of a: %p\n",q);
//打印p所代表的地址 while(1) { } }

姑且再问一句,函数名字是啥?

咱们都知道这样调用函数
#include "sys.h" #include "led.h" #include "delay.h" #include "usart.h" void
function() { printf("zhiguoxin\n"); } int main(void) { uart_init(115200);//串口初始化
delay_init(); function(); while(1) { } }

但是这样的见过没
#include "sys.h" #include "led.h" #include "delay.h" #include "usart.h" void (*
fun)(); void function() { printf("zhiguoxin\n"); } int main(void) { uart_init(
115200);//串口初始化 delay_init(); fun = function; fun(); while(1) { } }

这里采用了函数指针

先记住一句话

函数名就是这个函数的地址!
函数名就是这个函数的地址!
函数名就是这个函数的地址!

既然是地址,那么这个地址应该可以赋值给一个指针。因为是函数的地址,所以咱定义的指针也一定是一个函数类型的。

上面的函数 void function() 是一个没有返回值,没有形参的函数。那么咱需要定义一个这种的指针类型,其实就是void (*指针变量名字,随意写)
() 。上面写的是 void (*fun)();
fun就是一个函数类型的指针, 是一个没有返回值,没有形参的函数指针。

咱可以把这种函数赋值给这个指针变量。就是上面的fun = function。那么这个函数指针便代表了那个函数fun就等同于function。所以调用
fun(); 就等同于调用 function()。

如果函数有形参怎么办? 好办,他有咱就加
#include "sys.h" #include "led.h" #include "delay.h" #include "usart.h" void (*
fun)(int a); void function(int value) { printf("value= %d\r\n",value); } int
main(void) { uart_init(115200);//串口初始化 delay_init(); fun = function;
//把function赋值给fun fun(520);//fun就等同于function while(1) { } }

如果函数有返回值怎么办
#include "sys.h" #include "led.h" #include "delay.h" #include "usart.h" int res
; int (*fun)(int a); int function(int value) { return value; } int main(void) {
uart_init(115200);//串口初始化 delay_init(); fun = function;//把function赋值给fun res =
fun(520);//fun就等同于function printf("res = %d",res); while(1) { } }

小总结一下

指针呢其实基本的也就是上面那些,指针就是用来记录变量的地址的。或是做地址之间的传递的。

&代表取地址符。
*代表取数据。
&{变量名} :就是把这个变量的地址取出来。
*{指针变量名} :就是把这个指针所代表的地址里面的存的值取出来

下面看一些比较常见的应用。把数组的地址赋值给指针,然后用指针操作数组
#include "sys.h" #include "led.h" #include "delay.h" #include "usart.h" char
temp[3]={1,2,3}; char *p; int main(void) { uart_init(115200);//串口初始化 delay_init(
); p=temp;//将数组名赋值给指针变量p,p就指向数组temp的首地址 printf("value0 = %d\r\n",*p);
//p就代表数组的第一个数据的地址 printf("value1 = %d\r\n",*(p+1));//p+1就代表数组的第二个数据的地址 printf(
"value2 = %d\r\n",*(p+2));//p+2就代表数组的第三个数据的地址 printf("temp[0] = %d\r\n",p[0]);
//p[0]等同于temp[0] printf("temp[1] = %d\r\n",p[1]);//p[1]等同于temp[1] printf(
"temp[2] = %d\r\n",p[2]);//p[2]等同于temp[2] while(1) { } }

<>5、函数的形参是一个指针
#include "sys.h" #include "led.h" #include "delay.h" #include "usart.h" char
temp[3]={1,2,3}; void function(char *value) { printf("value0 = %d\r\n",value[0])
; printf("value1 = %d\r\n",value[1]); printf("value2 = %d\r\n",value[2]); } int
main(void) { uart_init(115200);//串口初始化 delay_init(); function(temp); while(1) {
} }

以上的指针的基本知识多练习几遍就可以。指针真正的应用是在于代码的封装。可能对于初学者感受不到其作用,但是当你成为真正的开发人员。你会发现把好多功能函数封装起来,然后留出接口来调用是以后必不可少的。

封装的时候会大量的使用指针,函数指针、结构体指针等,怎么说呢!90%的程序员敲的是字母,写的是代码。当你开始封装的时候,你写的便是思想,但是需要一定的基础知识储备才能达到。

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