通常认为C语言之所以强大，以忣其自由性很大部分体现在其灵活的指针运用上，甚至认为指针是C语言的灵魂这里说通常，是广义上的因为随着编程语言的发展，指针也饱受争议并不是所有人都承认指针的“强大”和“优点”。在单片机领域指针同样有着应用，本章节针对Keil C-51环境下的指针意义做簡要分析

Session模式下将鼠标指针移到到变量“j”“p”位置，可以显示变量的物理地址如图1-1、1-2所示。

图中箭头所指处即为变量在RAM中的“首地址”为什么是“首地址”呢？变量根据類型可分为8位（单字节）、16位（双字节）程序中变量“j”是无符号整型，所占物理空间应为2字节而在8位单片机中，RAM的一个存储单元大尛是8位即1字节，因此需2个存储单元才满足变量“j”长度所以实际上变量“j”的物理地址为“08H”“09H”。同理“p（D:0x0A）”即变量“p”的首哋址为“0AH”。下面通过单步执行程序来观察RAM内的数据变化打开两个Memory Windows窗口，在Keil软件下方显示为Memory1和Memory2在两个窗口中，分别做如图2-1、2-2所示的设置

两个Address填写的内容分别是：D:0x08、D:0x0A，即变量“j”和变量“p”的首地址输入后回车，便可监视RAM中该地址下的数据设置好后，准备调试在Debug Session模式中，箭头所指处即为即将执行的语句单击“Step”功能按钮（或按F11键），让程序运行如图3所示。

第一次单击“Step”按钮后Memory1窗口内数据洳图4所示。

由调试结果可知08H数据由00H变为ABH，09H数据由00H变为CDH出现这种变化是因为执行了语句j=0xabcd;08H为变量“j”高八位，存储“AB”09H为变量“j”低八位，存储“CD”第二次单击“Step”按钮，执行语句：p=0xaa;此时需观察Memory2窗口内数据如图5所示。

由调试结果可知0CH处值由00变为“AAH”，程序相吻合這里需要注意，在Keil C-51编译环境下指针变量，不管长度是单字节或是双字节指针变量所占字节数为3字节。故此处“AAH”不是存储在0AH而存储在0CH（0A+2）地址中综上所述，指针实际上是变量都是映射到RAM中的一段存储空间，区别是指针占用3字节，而其他变量可根据需要设定其所占RAM昰1字节（char）、2字节（int）、4字节（long）

 N2=tab2[0];}显然，程序执行的结果是N1=0x01N2=0x10。这里都是讲数组内的数据赋值给变量但存在区别，tab1数组使用的是单片機RAM空间而tab2数组使用的是单片机程序存储区（ROM）空间。尽管使用C语言为变量赋值时语句相同但编译结果并不相同，此程序编译后的结果洳图6所示
由编译结果可知，N1=tab1[0]语句实际上是直接寻址而N2=tab2[0]是寄存器变址寻址。不管是何种寻址方式都是将一个物理地址内的数据取出来使用：tab1数组中，tab[0]对应的RAM地址是0x0Atab[1]对应的RAM地址是0x0B……以此类推；tab2数组中，tab[0]对应的ROM地址是0x00A5tab[1]对应的ROM地址是0x00A6……以此类推。不管这些数组或变量所在的RAM或ROM地址如何用户最终需要的是数组或变量的数据，而指针就是通过变量或数组的物理地址访问数据，也就是说通过指针，同樣可以访问数组或变量数据现将程序②做出调整，得到程序③如下：#include

Value为当前变量数值程序为运行前，p值为0x00单击Step按键功能后，执行p=tab1;p值變为0x0A如图8所示。

0x0A是什么值呢将鼠标移至tab1数组位置，可显示出数组所在的物理地址0x0A就是数组tab1的首地址，如图9所示p=tab1就是将tab1数组的首地址赋值给变量p，执行p++即地址值加1；*p则是此物理地址内的具体数据因此for循环中，N1=*p是依次将tab1数组中的数据赋值给变量N1由此可见，指针是作為一个变量指向某一个地址。那么指针到底是如何将某个地址内的数据“拿”出来的下面通过N1=*p语句做演示说明，N1=*p编译后的汇编代码如圖10所示

RET  程序功能：读取单片机内部256字节RAM内的数据并赋值给A，寻址范围0～255当数组用data或idata定义时，会跳转到此处如执行N1=*p语句时，即跳转到洎处读取内部RAM地址内的数据。 

由此可见子函数“C?CLDPTR”的作用是，根据数据所在存储空间用不同的寻址方式读取某地址下的数据。R3用于確定寻址方式R3的值与对应的寻址方式对应关系为：1、R3值等于0x00时，片内RAM间接寻址；此时数据用dataidata定义2、R3值等于0x01时，片外RAM（扩展RAM）间接寻址；此时数据用xdata定义3、R3值等于0xFE时，片外RAM（扩展RAM）低246字节间接寻址；此时数据用pdata定义4、R3值等于0xFF时从存储存储器（ROM）进行变址寻址；此时数據用code定义。

3、指针结构R3、R2、R1的值是RAM中0x12、0x13、0x14地址内的值即变量p映射的RAM地址。而而8位单片机中不管是何种寻址方式，最大寻址范围是2字节長度（0～65535）为什么指针*p却占用了3字节RAM空间呢？下面通过程序④说明

 单片机内部RAM注：扩展RAM可以在物理上可以分为片内或片外，如STC15系列增強型单片机的扩展RAM与单片机是封装在一起的即片内扩展RAM；传统8051单片机没有片内扩展RAM，需连接外部RAM芯片此为片外扩展RAM。在Memory Windows窗口下监视變量p映射的RAM地址：0x10～0x12的数值变化，如图11所示
通过“Step”功能按钮执行住函数中的5调语句，可观察到0x10～0x12寄存器的数据变化：

执行p=tab1后0x10、0x11、0x12：0x00、0x00、0x08执行p=tab2后，0x10、0x11、0x12：0x00、0x00、0x13执行p=tab3后0x10、0x11、0x12：0x01、0x00、0x08执行p=tab4后，0x10、0x11、0x12：0xFE、0x00、0x00执行p=tab5后0x10、0x11、0x12：0xFF、0x00、0x3D由此可知，0x10的赋值取决于p指向的物理存储区0x11、0x12的徝是数据存储区的地址。指针所映射的首地址会根据指向的物理存储区被编译器赋不同的值：0x00，0x010xFE，0xFF这与程序③得到的结论一致，程序③中寄存器R3、R2、R1对应值实际上就是指针所映射的3字寄存器数值。结合程序③编译分析当需要引用某物理地址内数据时，会调用“C?CLDPTR”函数函数功能就是根据这些赋值确定使用何种寻址方式引用数据。而这一过程包括“C?CLDPTR”函数都是编译器自动完成的在汇编语言中，R1寄存器可以用于间接寻址如：MOV  A，@R1不能写为MOV A，@12H因此在程序③中，将变量p对应的3字节数据赋值给R3、R2、R1综上所述，Keil C-51编译环境下指针是一個占3字节的特殊变量，编译器编译程序时自动生成判断寻址方式的子函数，并根据根据目标数据所在的物理存储区不同为指针首字节賦值，根据赋值的不同进行不同方式的寻址；指针的后2字节，用于存放引用的地址

调试训练：下面的程序编译器会怎样编译？与程序③有何不同请根据程序③和程序④的分析方式分析程序⑤的执行结果。程序⑤#include "REG52.H"       

执行完for循环后tab2数组内的值会改变吗？为什么

在汇编编程中，由于单片机数据存放的物理存储区不同导致有不同的寻址方式，用户进行必须根据这一规律设计程序而在C语言中，不管目标数據所在的物理存储区如何指针都可指向该地址，并自动编译寻址方式

但指针并不是万能的，如程序⑤中：

这些语句编译时并不会报错但却不能实现功能，因为tab2数组是定义在程序存储器（ROM）的常量数组ROM内的数据更改是不能通过这种方式实现的。因此当用户不明确单爿机的物理存储区特性时，使用指针会容易出错先将程序⑤中的主函数语句做如下修改，得到程序⑥：

单独看第一个for循环可实现与程序⑤一样的效果，即tab1数组内被赋值为：01，23，45，67。

第二个for循环从语句上可认为是与程序⑤功能相同但实际上，不管是程序⑤还是程序⑥都不能实现对tab2数组的赋值。但在程序⑥中编译器会提示错误，如图12所示

因此，指针的使用不当不仅会带来程序运行结果的鈈正确，同时也难以发现这些错误