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C语言中数组指针在汇编语言寻址方式中的应用

2311、引言《汇编语言程序设计》是高等院校计算机及相近专业学生必修的专业基础课程之一,它不仅是《嵌入式开发》、《操作系统》、《单片机》、《接口技术》等基础课程的先修课程,而且也十分有助于学生系统掌握计算机基础知识和提高编程能力[1]。

作为一门直接控制计算机硬件和cpu结合最为紧密的一门语言,执行起来时最为有效和速度最快的。

但是区别于高级语言他又自身的弱点,比如可读性差,需要更深入地熟悉硬件结构,编程和调试过程繁琐,而且没有便捷的开发调试环境。

在讲授《汇编语言程序设计》过程中,如果能够结合或者转化为高级语言如C语言的内容那学生接受和学习起来就能增加不少的兴趣,提高学生的学习效率。

2、C 语言数组和指针的使用2.1 数组数组是在程序设计中为了处理方便,把具有相同类型的若干变量按有序的形式组织起来的一种形式。

这些按序排列的同类数据元素的集合称为数组[2]。

在C语言中,数组属于构造数据类型。

一个数组可以分解为多个数组元素,这些数组元素可以是基本数据类型或是构造类型。

因在汇编语言中主要把指令系统中的寻址方式转换为一维数组或指针,所以下面就简要介绍一下一维数组和指针的特点定义一维数组的格式为:类型说明符 数组名[整型常量表达式],…;例如:int a[10],b[5];说明:(1)它表示定义了两个一维数组,一个数组名为a,另一个数组名为b。

数组名是按照“标识符”的规则构成的。

(2)a数组含有10个数组元素,即a[0]、a[1]、a[2]、…、a[9];b数组含有5个数组元素,即b[0]、b[1]、b[2]、b[3]和b[4]。

注意,不能使用a[10]和b[5],否则即出现数组超界现象,并且需要注意的是数组的小标是从0开始的。

(3)类型说明符int 说明a数组和b数组中的每个元素均占2个字节,只能存放整型数据。

(4)整型常量表达式可以是整型常量或符号常量。

最常见的是整型常量。

不允许为变量。

(5)C编译程序(如Turbo C)为a数组在内存中分配了10个连续的数组单元(共占20个字节),为b数组在内存中分配了5个连续的数组单元(共占10个字节)。

(6)C编译程序还指定数组名a为数组的首地址,即a与&a[0]等价;指定数组名b为b数组的首地址,即b与&b[0]等价。

2.2 指针指针是一个特殊的变量,它里面存储的数值被解释成为内存里的一个地址。

计算机内存中的每个内存单元,都有相应的内存地址。

在程序中对变量进行存取操作有两种方式,一种叫“直接存取”,就是指在程序中对变量进行存取操作时是按变量的地址来存取的方法,另一种叫“间接存取”,就是通过另外定义一个指针变量来保存需要访问的数据的地址[3]。

(1)指向简单变量的指针。

(2)指向数组的指针。

指针所指的数组既可以是一维数组,也可是多维数组。

(3)指针数组。

数组的元素值为指针,指针数组是一组有序的指针集合。

(4)指向指针的指针。

如果一个指针变量存放的是另一个指针变量的地址,则称这个指针变量为指向指针的指针。

(5)指向函数的指针。

在C语言中,一个函数总是占用一段连续的内存区,而函数名就是该函数所占内存区的首地址。

我们可以把函数的这个首地址赋予一个指针变量,通过指针变量就可以找到并调用这个函数。

3、数组和指针在汇编语言指令系统寻址方式中的应用和转换3.1 汇编语言指令系统的寻址方式[4](1)立即寻址。

(2)寄存器寻址。

(3)直接寻址。

(4)寄存器间接寻址:指令中指出一个基址寄存器BX、BP或变址寄存器SI、DI,并以其内容做为操作数的有效地址,ADD AX,[BP]物理地址=10H×(SS)+(BP)。

(5)寄存器相对寻址:指令中指出一个基址或变址寄存器,同时给出一个位移量, 寄存器内容与位移之和做为操作数的有效地址。

MOV AX,[DI+100H],有效地址EA=(DI)+100H,为物理地址=10H×(DS)+(DI)+100H。

(6)基址变址寻址:指令同时指出一个基址寄存器和一个变址寄存器,两寄存器内容的和为操作数的有效地址。

ADD AX,[BX][SI],有效地址EA=(BX)+(SI)。

物理地址=10H×(DS)+(BX)+(SI)。

(7)相对基址变址寻址:指令中给出一个基址寄存器一个变址寄存器和一个位移量。

两个寄存器的内容及位移量三者之和做为操作数的有效地址。

例:MOV DX,100H [BX] [SI,物理地址=10H×(DS)+(BX)+(SI)+100H。

3.2 间接寻址方式转换为数组或指针3.2.1 寄存器间接寻址转成一维数组来理解形式:ADD AX,[BP]物理地址=10H×(SS)+(BP)。

我们就可以认为,在此定义了一个数组SS,即SS中的值为这个数组的首地址,当然我们知道这个数组的最大元素个数为64K个。

刚才谈到偏移量和数组下标都是从0开始的,所以偏移量BP就可以认为是这个数组的一个下标,在这寻址操作数的时候是要把这个下标作为一个内存地址,其所存储的内容就是我们所要找的操作数。

在数组中形如I=A[10]就是把A数组的第10个元素赋值给I,在ADD AX,[BP]语句中BP也有一个中括号,只是在这个地方省略了数组名;并且也是把SS数组的第BP个元素赋值给AX。

所以无论从形式还是从本质上就把寄存器间接寻址转换成了一个一维数组。

3.2.2 寄存器间接寻址转成指针来理解因为指针和数组有时间是可以相互转换的,所以在这也可以转换成指针来理解。

形式:ADD AX,[BP]物理地址=10H×(SS)+(BP)。

BP在汇编语言中本身就定义为一个基址“指针”用来和堆栈段配对使用,其中存放的数据是堆栈段的某一个存储单元地址。

这就和指针吻合了,前面说到指针变量名与地址间具有一一对应关系,在存取操作时是按变量的地址来进行的一种“间接存取”的方法。

那么这个地方我们可以认为BP是一个指向堆栈段中某一个存储单元的C语言意义上的指针。

这样就把寄存器间接寻址方式可以理解成C语言意义上的指针。

对于寄存器相对寻址、基址变址寻址、基址变址寻址我们也都C语言中数组指针在汇编语言寻址方式中的应用马耀锋 李红丽(中州大学信息工程学院 河南郑州 450044)摘要:因高级语言不需要熟悉低层软件和硬件知识,所以学生有很大的学习兴趣,数组指针是C 语言中的重点内容,学生们都能熟练掌握。

而汇编语言因与硬件紧密相连,所以学生学习兴趣不大。

为了更好的培养学生的学习兴趣,提高教学效率,本文通过分析数组指针与寻址方式的异同,提出了如何把寻址方式转化成数组指针来学习的方法。

关键词:数组 指针 寻址方式中图分类号:TP312.1-4文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)04-0231-02・・・・・・下转第232页232可以通过上面的方法来理解,只是数组下标是通过表达式形式给出的而已,读者可以自行转化理解。

4、结语通过上面的介绍可以发现在计算机语言教学中,因为计算机的硬件结构本身是一样的,结构决定功能,所以无论是高级还是低级语言,其本质都是相同的,只是表现方式不同而已。

通过对比异同点找到其中的规律,可以更好的帮助我们理解学习计算机知识,起到事半功倍的效果。

参考文献[1]钱晓捷,王义琴,范喆等.微机原理与接口技术-基于IA- 32处理器和32位汇编语言(第4 版)[M].北京:机械工业出版社,2008.11.[2] 李俊萩.C语言指针教学中的知识点分析与总结[J].计算机教育,2011.08.[3]刘星.浅谈C语言中的指针[J].科技风,2011.08.[4]张宝剑,付俊辉,孙甲霞.汇编语言程序设计[M].北京:北京大学出版社,2012.2.现在各高校都建立起了满足教学需要的实验室,其中有的实验室还装配有计算机。

实验室的计算机可以用于老师辅助教学,讲解无法在课堂上用言语清楚表达的概念,还能用于学生将老师所讲解的内容上机操作,以加深理解,从而达到举一反三。

高校实验室的计算机用得最多的功能就是模拟实验了,且各个院系只有用得上的每天至少会用一次用于执行不同的模拟实验,有时甚至一个院系的同一个模拟实验要做好几次。

这样一来计算机的使用频率就相当可观了,随着计算机每天的不断使用,对其硬件的维护及保养就显得尤为重要。

1、高校实验室计算机硬件有哪些高校实验室计算机的硬件分为内设与外设两部分,内设有:主板、CPU、内存、独立显卡(根据实际情况选配,若无需要则用集成显卡)、硬盘、电源(这些内设组成了主机);外设有:机箱、键盘、鼠标、显示器,以及一些与教学相关的外部设备,如投影仪等。

这些硬件组成了一台完整的计算机,但是它现在还不能够投入使用,必须先给它安装好操作系统,并安装好实验室所需的相关软件才能投入正常作用。

2、高校实验室计算机硬件的维护及保养计算机硬件的维护总原则是防潮、防震、防压、防尘、防止在温湿度过高和过低时使用。

主板的维护及保养就要做到防潮、防止在湿度过高和过低时使用。

主板是其他计算机内设的载体,如果它受了潮将直接影响到其他硬件的正常运行,同时如果主板受潮将会导致相关电路层短路或是相关芯片烧毁,造成主板报废。

一些湿度高的地方,主板可能用着的时候还好,关机后就容易受潮了,还有一些是在天冷时使用,内部的水汽随着湿度的升高而使得主板受潮,如果是这两种原因导致的主板受潮,要采用一定的除湿设备和空调设备,以将主板受潮的可能性降到最低。

主板的温度不能过高或过低,免得影响元器件的正常运行;CPU的保养主要是防止其在温湿度过高和过低时使用,CPU即怕灰尘、又怕压、又怕热,还怕受潮。

不过它最怕的还是热,因此一定要给CPU安装上散热器,现在的CPU动辄3GHz甚至4GHz,这么高的频率发热量是相当可观的,所以给CPU安装散热器是不能马虎的。

目前散热器主流是风冷,要根据CPU的情况选择,一般在散热器的说明书上都会有其针对的CPU型号,如果拿不定主意,就买盒装CPU,这种CPU自带散热器。

散热器不宜重,以免压坏CPU;内存的维护与保养与主板类似,也是要做到防潮,特别是其金指手要做到定期用无水酒精加脱脂棉擦拭,以防止由于接触不良而造成蓝屏死机或是计算机无法启动,此外在升级内存时应尽量选择同品牌的,如果无法选择同品牌的,则要选那些大厂的、兼容性好的内存,以免对计算机的稳定运行造成影响;独立显卡的保养可以参照CPU及内存独立显卡一般都会有散热器,一定要保证散热器正常运转,因为独立显卡工作起来的发热量也是可观的,它的金手指和内存一样,要定期擦拭;集成显卡的保养在这里不赘述,因为它是固化于主板上的,保养好了主板,也就保养好了它;硬盘虽说叫硬盘,但它却是计算机硬件当中最为脆弱的,它最怕震动和灰尘,因此在平时的使用中要注意不要在开着机时移动主机,关机后,要防止主机摔倒。

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