C语言嵌入式系统编程修炼（内存操作）

在嵌入式系统的编程中，常常要求在特定的内存单元读写内容，汇编有对应的MOV指令，而除C/C++以外的其它编程语言基本没有直接访问绝对地址的能力。在嵌入式系统的实际调试中，多借助C语言指针所具有的对绝对地址单元内容的读写能力。 在嵌入式系统编程中，C语言因其对内存操作的强大能力而被广泛使用。与许多高级编程语言不同，C/C++允许程序员直接访问内存的绝对地址，这在处理硬件交互和底层系统操作时非常关键。以下是对嵌入式系统中C语言内存操作的深入解析。 内存操作在嵌入式系统中的重要性不言而喻。通过指针，我们可以直接读写特定内存单元的内容。例如，声明一个指针`unsigned char *p = (unsigned char *)0xF000FF00;`并赋值`*p=11;`，即可将数值11写入地址0xF000FF00。在实际应用中，这种能力可能用于控制I/O芯片的寄存器、在双端口RAM中设置通信标志，或者读取存储在ROM或FLASH中的数据。 指针的自增自减操作需要特别注意，因为它取决于指针指向的数据类型。如`int *p = (int *)0xF000FF00;`，执行`p++`或`++p`会使指针向后移动`sizeof(int)`个字节。同样，`long int *p`执行自增自减操作时，会按`sizeof(long int)`移动。这是因为C语言中的指针按照其指向的数据类型的大小进行递增或递减，而不是单字节。 函数指针是C语言的另一大特色，它允许我们直接将函数地址作为指针进行操作。函数名实质上就是其在内存中的入口地址。通过函数指针，我们可以实现间接调用，甚至模拟“调用”不存在的函数。例如，设置一个函数指针`lpFunction lpReset = (lpFunction)0xF000FFF0;`并执行`lpReset()`，实际上是跳转到CPU启动后的第一条指令执行，起到了重启的作用。 在嵌入式系统中，动态内存管理尤其重要。由于内存资源有限，程序员必须确保正确地分配和释放内存，遵循“谁申请，谁释放”的原则。例如，避免在函数中分配内存并返回指针，因为这会导致内存泄漏或难以追踪的错误。正确的做法是在调用者处分配内存，将指针传递给函数，函数完成操作后，调用者负责释放内存。这样可以降低代码间的耦合度，提高程序的可维护性。 C语言在嵌入式系统编程中的强大之处在于其对内存操作的直接性和灵活性。通过指针和函数指针，我们可以精确地控制内存和执行流程，从而实现对硬件的低级控制。然而，这也要求开发者具有深厚的内存管理知识，以防止可能出现的问题，如内存泄漏和未定义行为。因此，熟练掌握C语言的内存操作技巧是成为合格的嵌入式系统程序员的关键步骤。