通过指针访问变量和直接通过变量名访问变量,谁更快?

本文详细解释了在程序设计中变量和指针的区别,重点介绍了指针如何存储变量的地址来提高程序效率,并探讨了指针在复合型参数传递中的应用。

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回答一:

对于变量,地址在编译时就可以确定,生成直接寻址指令访问这个变量;

对于指针变量,编译时它的值一般不能确定,需要用额外的存储单元(例如寄存器)保存,生成间接寻址指令访问指针指向的对象。



回答二:

int a=10;

int *p=&a;

首先,a变量存在内存里的一块位置这个位置里包含a变量的名称和数值
假设这个地址的地址号是1001,那么计算机就要先找到a对应的地址号也就是1001然后在从里面取出a的值....
而通过p
p就是存放着1001的地址号
也就是直接就知道a存放的地址号就可以取出a的值



回答三:
指针在符合型参数传递时候具有很大优势,只需传递地址,不需要拷贝整合内存数据,不论是时间还是空间都高效率,包括数组以及结构体在传参的时候会传递head和addr



<think>嗯,用户问的是在单片机中使用指针访问数据是否比普通变量更快。这个问题涉及到单片机底层的内存访问机制,需要结合硬件架构编译器优化来分析。 用户可能正在开发嵌入式系统,对性能有严格要求。从引用内容看,用户似乎已经查阅过一些资料,但仍有疑惑。特别是引用3中提到的"直接访问需要查符号表"的说法需要纠正——这其实是编译器的前端行为,实际生成的机器码不会保留变量名。 让我梳理几个关键点:首先单片机内存结构对指针效率影响很大。从引用2看,51单片机有片内RAM分块的问题,不同区域的访问速度差异很大。比如直接寻址区(0x00-0x7F)用变量名指针速度相当,但间接寻址区就必须用指针了。 其次要区分"定义指针""使用指针"两个阶段。定义指针变量确实需要额外内存(引用1提到指针本身是栈变量),但访问时的解引用操作在硬件层面可能只需单条MOV指令。这点引用3的描述有偏差——实际编译器会把变量地址直接编入指令,不需要运行时查表。 特别要注意的是编译器优化的作用。现代编译器如Keil的C51能自动选择最优寻址方式。如果某指针频繁使用,编译器可能直接分配寄存器,反而比访问固定内存位置的变量更快。这点在用户提供的引用里都没提到。 最后想到个特例:当访问片外RAM时,指针几乎是必须的。像用户引用2提到的idata区域,用指针配合DPTR寄存器是最佳实践。此时比较"慢"没意义,因为不用指针根本访问不到。 测试案例的设计很关键。应该用示波器测IO翻转,而不是软件仿真——仿真器经常无法反映真实的指令周期。比如给P1.7置高的操作,用变量可能需要先加载再存储,而优化的指针操作可能单条指令就能完成。</think>在单片机中使用指针访问数据与普通变量访问的速度对比**不能一概而论**,其性能差异主要取决于以下关键因素: --- ### 一、核心影响因素分析 1. **硬件架构与寻址模式** - **直接寻址区**:若变量位于51单片机的低128字节直接寻址区(如 `data` 区),编译器可能生成**单周期指令**直接操作地址(如 `MOV A, 30H`)。此时普通变量访问**于或等于指针**(指针需先加载地址再解引用)。 - **间接寻址区**:访问高128字节(如 `idata` 区)或外部RAM(如 `xdata`)时,**必须使用指针**(如 `MOV R0, #80H; MOV A, @R0`)。此时指针是唯一选择,无法直接比较速度。 - **SFR区域**:特殊功能寄存器(如P0、TCON)有专用指令,**直接变量名访问效率最高**。 2. **编译器优化能力** - 现代编译器(如Keil C51)会对频繁使用的指针进行优化: - 将指针保留在寄存器中(如R0-R7),避免重复加载地址。 - 对循环内的指针操作进行强度削减(如 `*p++` 可能优化为寄存器间接寻址)。 - **优化后,指针访问可能接近直接变量速度**(尤其在间接寻址区)。 3. **指针额外开销** - **定义指针变量**:需占用额外内存(通常2-3字节)存储地址[^1]。 - **解引用步骤**:每次访问需先读取指针,再根据地址访问数据,比直接寻址多一条指令[^3]。 --- ### 二、典型场景速度对比(以51单片机为例) | **访问方式** | 指令示例 | 周期数 | 适用场景 | |------------------------|-------------------------|--------|------------------------| | 直接寻址变量(data区) | `MOV A, var` | 1 | 低128字节片内RAM | | 寄存器间接寻址(指针) | `MOV R0, #addr; MOV A,@R0` | 2 | idata区或优化后的循环 | | 外部RAM指针访问 | `MOV DPTR, #addr; MOVX A,@DPTR` | ≥2 | xdata区域(速度最慢) | > 注:实际周期数受总线状态影响,外部RAM访问可能更慢。 --- ### 三、关键结论 1. **低地址直接寻址区**:普通变量访问 **指针**(少一次解引用)[^1][^3]。 2. **间接寻址区(如idata)**:指针是必要手段,**优化后效率接近直接寻址**。 3. **外部存储器(xdata)**:指针访问不可避免,**速度显著慢于片内RAM**。 4. **编译器优化作用**:对循环/高频访问指针,优化可能消除额外开销。 --- ### 四、性能优化建议 1. **优先使用局部变量**:编译器可将其分配到寄存器或直接寻址区。 2. **限制指针作用域**:局部指针比全局指针更易优化。 3. **明确存储类型**:使用 `data`、`idata` 等关键词指定变量区域,辅助编译器优化。 4. **避免冗余解引用**:如循环中缓存 `*p` 到临时变量。 > 示例代码(Keil C51优化): > ```c > // 未优化:每次循环解引用 > for (uint8_t i=0; i<100; i++) { > sum += *p++; > } > > // 优化后:编译器将p保留在R0中 > MOV R0, #p_low // 初始地址加载(仅1次) > loop: > ADD A, @R0 // 单周期间接访问 > INC R0 // 地址递增 > DJNZ R7, loop // 循环控制 > ``` --- ###
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