### Keil C51中函数指针的使用
#### 概述
函数指针作为一种重要的编程技巧，在嵌入式系统开发中尤其重要。在Keil C51编译器环境下，函数指针提供了灵活的方式来组织代码，特别是在复杂的系统中，如嵌入式操作系统、文件系统和网络协议栈等。然而，由于Keil C51编译器针对8051系列微控制器进行了特定优化，并且考虑到8051体系结构的特点，函数指针的使用与标准的ANSI C存在一定的差异。
#### 指向固定地址的指针
在程序设计中，有时需要跳转到某一特定的地址执行代码，比如在引导程序的设计中。这种情况下，可以通过定义一个指向代码段的函数指针来实现这一需求。示例代码如下：
```c
int main(void) {
((void (code3)(void))0x2000)();
return 0;
}
```
在这个例子中，`((void (code3)(void))0x2000)`定义了一个指向代码段（code3）的函数指针，该函数无参数且无返回值。`0x2000`是一个具体的地址，通过类型转换让函数指针指向该地址。在实际运行中，这段代码会调用位于0x2000地址处的代码段。
#### 无参数的函数指针
对于没有参数的函数指针，Keil C51中的使用方法与ANSI C相似。示例代码如下：
```c
void foo(void) { return; }
int main(void) {
void (*pfoo)(void); // 声明函数指针
pfoo = foo; // 对该指针赋值，使该指针指向某一函数
(*pfoo)(); // 通过指针调用其指向的函数
return 0;
}
```
这里定义了一个指向无参数无返回值函数的指针`pfoo`，并通过赋值操作使其指向`foo`函数。之后，通过`(*pfoo)()`调用了`foo`函数。
#### 带参数的函数指针
在涉及参数传递的情况下，函数指针的使用变得更加复杂。由于8051体系结构及其编译器的限制，函数参数通常是通过寄存器传递的。这意味着函数指针最多只能传递3个参数。示例代码如下：
```c
void (*pfun)(char, short, int); // 声明函数指针
(*pfun)('C', 0x1234, 0x5678); // 调用该函数
```
若需要传递更多的参数，可以采用以下两种方法：
- 将参数封装进结构体中，然后将指向该结构体的指针作为参数传递给函数指针。
- 使用`reentrant`关键字将函数声明为可重入函数，这样可以在函数内部处理更多的参数。
#### 分析调用树正确使用指针函数
Keil C51编译器的一个关键特性在于，它并不会像ANSI C那样将函数参数压入堆栈中，而是将它们放置在寄存器或固定的内存位置中。为了正确处理函数指针调用，Keil链接器会生成调用树(call tree)，用来描述函数间的调用关系。这对于确定哪些寄存器或内存位置是安全可覆盖的至关重要。但当涉及到函数指针时，编译器无法预知指针最终指向哪个函数，这可能导致调用树构建错误，从而影响函数参数的正确传递。
例如：
```c
void foo_caller(int (code3 fptr)(unsigned int)) {
unsigned char i;
for (i = 0; i < 5; ++i) {
(*fptr)(i);
}
}
int foo(unsigned int count) {
long j, k;
k = 0;
for (j = 0; j < count; ++j) {
k += j;
}
return k;
}
```
在上面的例子中，`foo_caller`函数接受一个指向函数的指针`fptr`，并通过循环调用该指针指向的函数。但是，由于编译器不知道`fptr`实际指向哪个函数，这可能导致调用树中的错误，进而影响函数参数的正确传递。
### 结论
在Keil C51环境中使用函数指针时，开发者需要注意特定的限制和最佳实践。了解这些细节可以帮助开发人员更好地利用函数指针的强大功能，尤其是在复杂的嵌入式系统中。通过上述示例和解释，我们可以更深入地理解如何在Keil C51中有效利用函数指针进行程序设计。
