【51】指针：指针的双向通道特性-优快云博客

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【51】指针：指针的双向通道特性

七律 · 指针双向通道

指针通道双方向，入口出口共一方。
数据读写皆可行，数组修改显神通。
函数内外通信息，内存操作见真功。
嵌入式中常应用，高效灵活两相融。

关键字

【指针双向通道】、【数组修改】、【内存操作】、【函数接口】、【入口出口】

引言

在嵌入式系统开发中，指针作为函数参数时，默认具有双向通道特性，既可读取数据（入口），也可修改数据（出口）。本文档系统阐述C语言中指针作为双向通道的特性，通过求数组元素整数倍一半的案例，说明指针如何同时作为数据输入（入口）和输出（出口）。结合代码示例与测试验证，展示指针在函数中直接修改数组元素的实现方法，并强调其在嵌入式开发中的高效性与潜在风险。通过求数组元素整数倍一半的案例，详细说明指针的双向操作机制，并提供代码实现与测试验证流程。

硬件设计

本案例为纯软件设计，无需硬件支持。

软件配置

模块化架构

BSP层：基础硬件抽象（未涉及）
驱动层：核心函数halve_array()实现
应用层：main()调用驱动函数并展示结果

依赖关系

无硬件依赖
需标准C库支持

代码实现

核心代码

/**  
 * @brief 指针双向接口函数，将数组元素整数除以2  
 * @param [in,out] data_buffer 指向数组首地址的指针  
 */  
void halve_array(unsigned char *data_buffer);  

/** 全局变量命名规范（g_前缀） */  
unsigned char g_data_buffer[4] = {4, 7, 16, 25};  

/** 函数实现（简化版） */  
void halve_array(unsigned char *data_buffer) {  
    data_buffer[0] = data_buffer[0] / 2;  // 第一个元素除以2  
    data_buffer[1] = data_buffer[1] / 2;  // 第二个元素除以2  
    data_buffer[2] = data_buffer[2] / 2;  // 第三个元素除以2  
    data_buffer[3] = data_buffer[3] / 2;  // 第四个元素除以2  
}  

/** 主函数 */  
void main() {  
    halve_array(g_data_buffer);  // 传递数组首地址  
    View(g_data_buffer[0]);  // 输出结果  
    View(g_data_buffer[1]);  
    View(g_data_buffer[2]);  
    View(g_data_buffer[3]);  
    while(1);  // 无限循环  
}

流程图说明

graph TD  
    A[Main Function] --> B[Call halve_array（）]  
    B --> C[Modify array elements]  
    C --> D[Return modified data]  
    D --> E[Display results]

测试验证

测试用例

输入数据	预期输出	实际输出	测试结果
{4, 7, 16, 25}	{2, 3, 8, 12}	{2, 3, 8, 12}	通过

调试方法

数据修改验证：
- 调用halve_array()前：g_data_buffer值为{4,7,16,25}
- 调用后：g_data_buffer值为{2,3,8,12}

指针双向性测试：

unsigned char test_val = 10;  
halve_array(&test_val);  // 单元素测试，结果为5

文件结构

Project/  
├── Drivers/  
│   └── Module/  
│       ├── array_ops.c  // 函数实现  
│       └── array_ops.h  // 函数声明  
├── User/  
│   └── main.c          // 应用层代码  
└── Inc/                // 头文件存放目录

扩展应用

1. 数组排序函数

/**  
 * @brief 冒泡排序函数，通过指针修改数组元素  
 * @param [in,out] data 指向数组首地址的指针  
 * @param [in] size 数组长度  
 */  
void sort_array(unsigned char *data, int size) {  
    for(int i=0; i<size; i++) {  
        for(int j=i+1; j<size; j++) {  
            if(data[i] > data[j]) {  
                unsigned char temp = data[i];  
                data[i] = data[j];  
                data[j] = temp;  
            }  
        }  
    }  
}

2. 数据转换函数

/**  
 * @brief 数据加倍函数，通过指针修改目标数组  
 * @param [in] src 源数组指针  
 * @param [out] dst 目标数组指针  
 * @param [in] size 数组长度  
 */  
void convert_data(unsigned char *src, unsigned char *dst, int size) {  
    for(int i=0; i<size; i++) {  
        dst[i] = src[i] * 2;  // 将源数据加倍并写入目标数组  
    }  
}