什么是“關(guān)鍵字”?關(guān)鍵字就是已被C語言本身使用,,不能作其它用途使用的字,例如關(guān)鍵字不能用作變量名,、函數(shù)名等。那“關(guān)鍵字”到底有多關(guān)鍵?簡(jiǎn)單得說,就是如果不掌握它們的使用方法,,程序就不能按照我們的設(shè)計(jì)產(chǎn)生預(yù)期的結(jié)果。C28x的編譯器支持所有的標(biāo)準(zhǔn)C89的關(guān)鍵字,,包括const,、volatile和register,標(biāo)準(zhǔn)的C99關(guān)鍵字,,包括inline和restrict,,以及支持TI自定義的擴(kuò)展關(guān)鍵字__cregister、__asm,,和__interrupt;對(duì)于FPU的操作,,還支持restrict關(guān)鍵字。接下來我們就看一下幾個(gè)常用關(guān)鍵字的用法,,包括const,,cregister,far,,__interrupt等,。在前面的一篇文章DSP編程技巧之15-使用代碼優(yōu)化時(shí)必須考慮的五大問題中,我們已經(jīng)描述了volatile和restrict的用法,,在此不再重復(fù)描述,。
1. const
const關(guān)鍵字用來定義值不會(huì)發(fā)生變化/不允許被改變的變量,、數(shù)組等,即相當(dāng)于這些變量,、數(shù)組是“只讀”的,。通常情況下,const定義的全局變量會(huì)存放在cmd文件定義的.const段中,,而.const段一般會(huì)被鏈接器分配到ROM或者FLASH存儲(chǔ),,而不是RAM中;考慮到片上ROM/FLASH的空間通常比RAM的空間大,且RAM的空間經(jīng)常會(huì)比較緊張,,這種存儲(chǔ)分配方式是很有優(yōu)勢(shì)的,。但是在兩種情況下const定義的全局變量仍然會(huì)被分配到RAM的地址空間中,包括:
1) 使用const定義變量的同時(shí)還使用了volatile關(guān)鍵字,,例如volatile const int x,,volatile類型的變量是默認(rèn)存放在RAM中的,volative const也會(huì)被分配到RAM中;程序中無法對(duì)volative const定義的常量進(jìn)行修改(但是某些情況下外部程序可以對(duì)其修改),。
2) 在函數(shù)的作用域內(nèi),,對(duì)象被自動(dòng)的存儲(chǔ)。
在使用const關(guān)鍵字的時(shí)候,,其位置是非常重要的,,例如:
int * const p = &x; //指針p為constant類型(p不可變),指向的內(nèi)容為可變的int類型變量
const int * q = &x; //指針q為可變的,,指向constant的int類型
使用const關(guān)鍵字,,我們可以定義內(nèi)容較多的常數(shù)型數(shù)據(jù)表(例如一個(gè)100點(diǎn)的自定義數(shù)學(xué)表),并把它們分配到ROM/Flash中,,例如
const int digits[] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
通常情況下我們會(huì)直接使用#define來預(yù)定義某些符號(hào)的值,,那#define與const的區(qū)別是什么? const定義的只讀變量在程序運(yùn)行過程中只有一份拷貝(比如它存放在ROM中,有固定的地址),,而#define定義的宏常量在內(nèi)存中有若干個(gè)拷貝,。#define宏是在預(yù)編譯階段進(jìn)行替換,而const修飾的只讀變量是在編譯的時(shí)候確定其值,。#define宏沒有類型,,而const修飾的只讀變量具有特定的類型(該是啥類型還是啥類型,只不過其值為只讀的),。const 的好處是引入了常量的概念,,讓我們不要去修改不該修改的內(nèi)存;當(dāng)我們不小心嘗試改變const變量的值時(shí),編譯器就可以給出相關(guān)的錯(cuò)誤信息提醒我們了,。
2. cregister
使用cregister關(guān)鍵字,,當(dāng)我們定義的該類型的對(duì)象與C28x的標(biāo)準(zhǔn)的控制寄存器匹配時(shí),編譯器會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生相關(guān)的代碼去控制對(duì)應(yīng)的寄存器,,使得我們可以在高級(jí)編程語言C/C++中對(duì)寄存器進(jìn)行控制;如果不匹配則產(chǎn)生編譯器錯(cuò)誤,。目前可匹配此類型的寄存器包括:
其定義方式為;
extern cregister volatile unsigned int IFR;
extern cregister volatile unsigned int IER;
cregister類型只能對(duì)整形或者指針類型進(jìn)行定義,,并且只在本文件的作用域內(nèi)生效,它既不能在函數(shù)內(nèi)定義,,也不能被用在浮點(diǎn)類型,、結(jié)構(gòu)體或者共同體類型上面。如果cregister類型定義的變量是可以被外部控制修改的,,那么該變量也必須同時(shí)使用volatile類型進(jìn)行聲明,。
在定義了寄存器之后,我們就可以直接使用寄存器的名字了,,但是還有以下的限制(如果不按照規(guī)范來,則會(huì)有“Illegal use of control register”的錯(cuò)誤提示):
1)IFR是不能直接寫的,,它的置位操作只能通過“或”操作(操作符是|)進(jìn)行修改,,且操作數(shù)必須是立即數(shù),它的復(fù)位操作只能被“與”操作(操作符是&)進(jìn)行修改,,例如:
IFR |= 0x4;
IFR &= 0x0800
2)IER寄存器除了通過“或”操作或者“與”操作進(jìn)行修改之外,,也可直接賦值,例如:
IER = x;
IER |= 0x100;
printf("IER = %x\n", IER);
3. far
默認(rèn)情況下,,C/C++的編譯器只支持到低64K的存儲(chǔ)空間,,且所有的指針都默認(rèn)為16位的。但是C28x的存儲(chǔ)空間一般都在16bit以上,,此時(shí)通過使用far類型,,C代碼中的指針可以為22bit寬(需要兩個(gè)存儲(chǔ)單元來存儲(chǔ)),并支持對(duì)高達(dá)4M的存儲(chǔ)空間的存取,。(在C++中,,不支持far關(guān)鍵字,對(duì)高地址的存取是通過使用在編譯器選項(xiàng)中開啟large memory model選項(xiàng)實(shí)現(xiàn)的,。)
當(dāng)一個(gè)變量被定義為far類型時(shí),,它被存儲(chǔ)在高于64K的地址范圍中,此時(shí)far類型的全局變量不再保存在.bss段中,,而是保存在一個(gè)新的段,,即.ebss中,相同的道理,,far類型的const變量也被保存到.econst段中,。注意:只有全局變量和靜態(tài)變量可以被定義為far類型,函數(shù)中的非靜態(tài)變量(自動(dòng)存儲(chǔ)對(duì)象)因?yàn)楸环峙涞綏V?,被自?dòng)當(dāng)near類型來處理,。對(duì)于結(jié)構(gòu)體,如果結(jié)構(gòu)體被聲明為far類型,,則全部成員都會(huì)自動(dòng)繼承為far類型,。舉例如下;
int far *ptr; // 指針指向far類型的int,,但是指針本身是near類型的
int * far ptr; // 指針指向near類型的int,但是指針本身是far類型的
int far * far ptr; //指針和指向的內(nèi)容都是far類型的
int far *memcpy_ff(far void *dest, const far void *src, int count);
// 函數(shù)的參數(shù)為兩個(gè)far類型的指針,,且返回值也為far類型的指針
int *far func();// 錯(cuò)誤:far類型只能用于數(shù)據(jù),,不能用于函數(shù)
//因?yàn)槌绦虻刂房臻g本身就是22位的
最后需要注意的是,目前對(duì)于兩個(gè)far類型指針相減的操作,,其結(jié)果是16位的指針,。
4. _interrupt
__interrupt用來聲明一個(gè)函數(shù)是中斷處理函數(shù);在嚴(yán)格的ANSIC/C++模式下,也可以使用interrupt關(guān)鍵字來代替,。中斷處理函數(shù)要遵循特殊的寄存器保存規(guī)則和退出順序,,從而保證代碼的安全。在C/C++程序中產(chǎn)生中斷時(shí),,所有被中斷子程序使用,,或者被中斷子程序調(diào)用的函數(shù)使用的狀態(tài)都需要被保留。此外,,__interrupt定義的函數(shù)不能有參數(shù),,也沒有返回值,即:
__interrupt void int_handler()
{
unsigned int flags;
...
}
唯一特殊的是c_int00函數(shù),,它是C/C++程序的入口點(diǎn),,被系統(tǒng)保留為默認(rèn)的復(fù)位中斷函數(shù),并在其中調(diào)用main函數(shù),。因?yàn)閏_int00函數(shù)不被任何函數(shù)所調(diào)用,,所以它不需要保存任何狀態(tài)(畢竟是在復(fù)位和初始化狀態(tài))。
在DSP/BIOS和SYS/BIOS HWI對(duì)象中,,不需要使用__interrupt關(guān)鍵字,,因?yàn)镠wi_enter/Hwi_exit宏和Hwi解包器已經(jīng)包含了該函數(shù),此時(shí)使用__interrupt關(guān)鍵字會(huì)產(chǎn)生負(fù)面的效果,。