C/C++中的近指令、远指针和巨指针

C/C++中的近指令、远指针和巨指针

宋宝华 email:21cnbao@21cn.com sweek

在我们的C/C++学习生涯中、在我们大脑的印象里，通常只有指针的概念，很少听说指针还有远、近、巨之分的，从没听说过什么近指针、远指针和巨指针飞鸽传书。

可以，某年某月的某一天，你突然看到这样的语句：

char near *p; /*定义一个字符型“近”指针*/

char far *p; /*定义一个字符型“远”指针*/

char huge *p; /*定义一个字符型“巨”指针*/

实在不知道语句中的“near”、“far”、“huge”是从哪里冒出来的，是个什么概念！本文试图对此进行解答，解除许多人的困惑。

这一点首先要从8086处理器体系结构和汇编渊源讲起。大家知道，8086是一个16位处理器，它设定了四个段寄存器，专门用来保存段地址：CS（Code Segment）：代码段寄存器；DS（Data Segment）：数据段寄存器；SS（Stack Segment）：堆栈段寄存器；ES（Extra Segment）：附加段寄存器。8086采用段式访问，访问本段（64K范围内）的数据或指令时，不需要变更段地址（意味着段地址寄存器不需修改），而访问本段范围以外的数据或指令时，则需要变更段地址（意味着段地址寄存器需要修改）。

因此，在16位处理器环境下，如果访问本段内地址的值，用一个16位的指针（表示段内偏移）就可以访问到；而要访问本段以外地址的值，则需要用16位的段内偏移+16位的段地址，总共32位的指针。

这样，我们就知道了远、近指针的区别：

Ø近指针是只能访问本段、只包含本段偏移的、位宽为16位的指针；

Ø远指针是能访问非本段、包含段偏移和段地址的、位宽为32位的指针。

近指针只能对64k字节数据段内的地址进行存取，如：

char near *p;

p=(char near *)0xffff;

远指针是32位指针，它表示段地址：偏移地址，远指针可以进行跨段寻址，可以访问整个内存的地址。如定义远程指针p指向0x1000段的0x2号地址，即1000:0002，则可写作：

char far *p;

p=(char far *)0x10000002;

除了远指针和近指针外，还有一个巨指针的概念。

和远指针一样，巨指针也是32位的指针，指针也表示为16位段：16位偏移，也可以寻址任何地址。它和远指针的区别在于进行了规格化处理。远指针没有规格化，可能存在两个远指针实际指向同一个物理地址，但是它们的段地址和偏移地址不一样，如23B0:0004和23A1:00F4都指向同一个物理地址23604！巨指针通过特定的例程保证：每次操作完成后其偏移量均小于10h，即只有最低4位有数值，其余数值都被进位到段地址上去了，这样就可以避免Far指针在64K边界时出乎意料的回绕的行为。当然，一次操作必须小于64K。下面的函数可以将远指针转换为巨指针：

void normalize(void far ** p)

{

　　*p=(void far *)(((long)*p&0xffff000f)+(((long)*p&0x0000fff00<<12));

}

从上面的函数中我们再一次看到了指针之指针的使用，这个函数要修改指针的值，因此必须传给它的指针的指针作为参数。

讲到这里，笔者要强调的是：近指针、远指针、巨指针是段寻址的16bit处理器的产物（如果处理器是16位的，但是不采用段寻址的话，也不存在近指针、远指针、巨指针的概念），当前普通PC所使用的32bit处理器（80386以上）一般运行在保护模式下的，指针都是32位的，可平滑地址，已经不分远、近指针了。但是在嵌入式系统领域下，8086的处理器仍然有比较广泛的市场，如AMD公司的AM186ED、AM186ER等处理器，开发这些系统的程序时，我们还是有必要弄清楚指针的寻址范围。

如果读者还想更透彻地理解本文讲解的内容，不妨再温习一下微机原理、 8086 汇编，并参考 C/C++ 高级编程书籍的相关内容。

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