near指针,far指针,huge指针

 

分类: DOS

near指针和far指针
在DOS下（实模式）地址是分段的，每一段的长度为64K字节，刚好是16位（二进制的十六位）。
near指针的长度是16位的，所以可指向的地址范围是64K字节，通常说near指针的寻址范围是64K。
far指针的长度是32位，含有一个16位的基地址和16位的偏移量，将基地址乘以16后再与偏移量相加，（所以实际上far指针是20位的长度。）即可得到far指针的1M字节的偏移量。所以far指针的寻址范围是1M字节，超过了一个段64K的容量。例如一个far指针的段地址为0x7000，偏移量为0x1244，则该指针指向地址0x71224.如果一个far指针的段地址是0x7122，偏移量为0x0004，则该指针也指向地址0x71224。
    如果没有指定一个指针是near或far，那么默认是near。所以far指针要显式指定。far指针工作起来要慢一些，因为每次访问一个far指针时，都要将 数据 段或程序段的数据交换出来。另外，far指针的运算也比较反常，例如上面讲到的far指针指向同一个地址，但是比较的结果却不相同。

    9、什么时候使用far指针
当使用小代码或小数据存储模式时，不能编译一个有很多代码或数据的程序。因为在64K的一个段中，不能放下所有的代码与数据。为了解决这个问题，需要指定以far函数或far指针来使用这部分的空间（64K以外的空间）。许多库函数就是显式地指定为far函数的形式。far指针通常和farmalloc()这样的内存分配函数一起使用。

 

FAR指针是|段地址：偏移地址|的形式  
  HUGE指针也是|段地址：偏移地址|的形式  
  因为可以有每个段都是64K的，可以寻址多个段，  
  所以这种指针的寻址范围很大  
  如果你的程序代码或者数据超过了64K  
  就只能用FAR指针或HUGE指针来操作了。  
   
  它们二者也是有区别的  
  HUGE指针是经过规范过的，可以直接比较大小。不过由于要处理后进行比较，所以运算速度较慢  
  FAR指针不能直接比较大小，但由于只比较偏移量，所以FAR指针的运算速度较快  
  你可以根据需要选用   
一、近(near)指针  
  近指针是用于不超过64K   字节的单个数据段或码段。对于数据指  
  针，在微、小和中编译模式下产生的数据指针是近指针，因为此时只  
  有一个不超过64K   字节的数据段。对于码(即函数指针)指针，在微、  
  小和紧凑编译模式下产生的码指针是近指针，因为此时只一个不超过  
  64K字节的码段。本章将只讨论数据指针。  
  近指针是16位指针，它只含有地址的偏移量部分。为了形成32位  
  的完整地址，编译程序一般是反近指针与程序的数据段的段地址组合  
  起来。因为在大部分情况下程序的数据段的段地址是装在DS寄存器内，  
  因此一般没有必要装载这个寄存器。此外，当用汇编语言和C   语言混  
  合编程时，汇编语言总是假设DS含有数据目标的地址。  
  虽然近指针占用空间最小，执行速度最快，但它有一个严格的限  
  制，即只能64K字节以内的数据，且只能存取程序的数据段内的数据。  
  如果在小模式下编译一个程序，而这个程序企图增量一个近指针使之  
  超过第65536个字节，则这个近的指针就会复位到0。下面就是这样一  
  个例子：  
  char   _near   *p=(char   _near   *)0xffff;  
  p++;  
  由于近指针的这个严重限制，所有在比较大或比较复杂的程序中，  
  都无法使用。

二、远(far)指针  
  远指针不是让编译程序把程序数据段地址作为指针的段地址部分，  
  而是把指针的段地址与指针的偏移量直接存放在指针内。因此，远指  
  针是由4   个字节构成。它可以指向内存中的任一目标，可以用于任一  
  编译模式，尽管仅在紧凑、大和巨模式下远指针才是缺省的数据指针。  
  因为远指针的段地址在指针内，熟悉80X86   汇编语言的人都知道，这  
  意味着每次使用远指针时都需要重新装载段寄存器，这显然会降低速  
  度。  
  应该注意：尽管远指针可以寻址内存中的任一单元，但它所寻址  
  的目标也不能超过64K   字节。这是因为，远指针在增量或减量之类的  
  算术运算时，也只是偏移量部分参与运算，而段地址保持不变。因此，  
  当远指针增量或减量到超过64K字节段边界时就出错。例如：   char   far   *fp=(char   far   *)0xb800ffff;  
  fp++;   在指针加1以后，fp将指向B800：0000，而不是所希望的  
  C800:0000。  
  此外，在进行指针比较时，far指针还会引起另外一些问题。far  
  指针是由偏移量和段地址这样一对16位数来表示的，对于某一实际内  
  存地址，far指针不是唯一的，例如，far指针1234:0005、1230:0045、  
  1200:0345、1000:2345、0900:9345等都是代表实际地址12345，这样  
  会引起许多麻烦。  
  第一，为了便于与“空”(NULL)指针(0000:   0000)进行比较，当  
  关系操作符“==”和“!=”用于对far   指针进行比较时，比较的是全  
  部32位。否则，如果只比较16位偏移量，那么任何偏移量为0   的指针  
  都将是“空”(NULL)指针，这显然不符合一般使用要求。但在进行这  
  32位比较时，不是按20位实际地址来比较，而是把段地址和偏移量当  
  作一个32位无符号长整数来比较。对于上面这个例子，假设这些指针  
  分别叫作a、b、c、d、e，尽管这5个far   指针指向的都是同一内存单  
  元，但下列表达式运算的结果却都为“假”，从而得出错误的结论：  
  if(a==b)....  
  if(b==c)....  
  if(c==d)....  
  if(d==e)....  
  if(a==c)....  
  if(a==d)....  
  第二，当用“>”、“>=”，“<”和“<=”关系操作符对指针进  
  行比较操作时，比较的仅仅是偏移量部分，即按无符号的16位整数进  
  行比较。因此，对于上面这个例子，下列表达式运算的结果将都为  
  “真”，也得出错误的结论：  
  if(e>d)....  
  if(d>c)....  
  if(c>b)....  
  if(b>a)....  
  if(e>a)....

三、巨(huge)指针  
  只有巨指针才是一般C   语言教科书上所说的指针，它像远指针也  
  占4个字节。与远指针的显著差别是：当增量或减量超过64K字节段边  
  界时，巨指针会自动修正段基址的值。因此，巨指针不但可以寻址内  
  存中的任一区域，而且所寻址的数据目标可以超过64K字节。例如：  
  char   huge   *hp=(char   huge   *)0xb800ffff;  
  hp++;   在指针加1后，hp将指向C800:0000。但是，巨指针总是比较慢的，  
  因为编译必须生成一小段程序对指针进行32位而不是16位的加减运算。  
  此外，由于huge指针是规则化指针，每一个实际内存地址只一个  
  huge指针，所有在指针比较时不会产生错误。

 

四、基(based)指针  
  前面已经说过，巨指针综合了近指针和远指针的优点。像近指针  
  一样，基指针只占两个字节，这两个字节是地址的偏移量。像远指针  
  一样，基指针可以寻址内存中的任一区域。近指针的段地址隐含地取  
  自程序的数据段，远指针的段地址取自指针本身，基指针的段地址取  
  法以及基指针的许多技术和应用问题，请见第11章。  

 五、各类指针之间的转换  
  far指针可以强制转换为near   指针，做法很简单，抛掉段地址只  
  保留偏移量。near指针也可以转换为far指针，Turbo   C的做法是从相  
  应的段寄存器中取得段地址。  
  far指针有时也需要转换为huge   指针，以便对指针进行比较或做  
  其它操作。一种方法是通过下面这样一个规则化函数：   void   normalize(void   far   **p)   {  
  *p=(void   far   *)(((long)*p^0xffff000f)+  
  (((long)*p^0x0000fff0)<<12));  
  }   
    
   

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