C 语言中的 Near、Far 和 Huge 指针

C 编程语言中使用了Near 指针、Far 指针和Huge 指针等概念来处理分段内存模型。然而，随着CPU架构的改进，这些概念在现代计算环境中已不再适用。

near、far 和 huge 指针的概念是在 MS DOS 操作系统时代的 16 位 Intel 架构中实现的。

Near 指针

C 语言中的"near"关键字用于声明一个只能访问当前数据段内内存的指针。在 16 位机器上，近指针 是只能存储 16 位地址的指针。

近指针 在给定时间内只能访问约 64 KB 的小数据，这是其主要缺点。近指针的大小为 2 个字节。

近指针的语法

<data type> near <pointer definition>
<data type> near <function definition>

以下语句为变量"ptr"声明了一个近指针 -

char near *ptr;

近指针示例

查看以下示例 -

#include <stdio.h>

int main(){

    // 声明一个近指针
    int near *ptr;
    
    // 近指针的大小
   printf("Size of Near Pointer: %d bytes", sizeof(ptr));
   
   return 0;
}

输出

它将产生以下输出 -

Size of Near Pointer: 2 bytes

远指针

远指针是一个 32 位指针，可以访问给定段中计算机内存之外的信息。要使用此指针，必须分配"扇区寄存器"来存储该段中的数据地址，并且必须在最近的扇区中存储另一个扇区寄存器。

远指针同时存储偏移量和指针所求差值的段地址。当指针递增或递减时，只有偏移量部分会发生变化。远指针的大小为 4 个字节。

远指针的语法

<data type> far <pointer definition>
<data type> far <function definition>

以下语句为变量"ptr"声明了一个远指针 -

char far *s;

远指针示例

查看以下示例 -

#include <stdio.h>

int main(){

   int number=50;
   int far *p;

   p = &number;
   printf("Size of far pointer: %d bytes", sizeof(number));

   return 0;
}

输出

它将产生以下输出 -

Size of far pointer: 4 bytes

巨型指针

巨型指针的大小与远指针相同，均为32位。巨型指针还可以访问扇区外的位。

远指针是固定的，因此它们所在的扇区部分无法以任何方式修改;而巨型指针则可以修改。

巨型指针的偏移量和段地址都会改变。这就是为什么我们可以使用巨型指针从一个段跳转到另一个段。当它们比较绝对地址时，可以对其进行比较运算。巨型指针的大小为4个字节。

巨型指针的语法

以下是声明巨型指针的语法:

data_type huge* pointer_name;

巨型指针示例

请看以下示例 -

#include <stdio.h>

int main(){

   int huge* ptr;
   printf("Size of the Huge Pointer: %d bytes", sizeof(ptr));

   return 0;
}

输出

它将产生以下输出 -

Size of Huge Pointer: 4 bytes

需要记住的指针

使用近指针、远指针和巨型指针时，请记住以下几点:

• 近指针只能存储直到前 64kB 的地址，而远指针可以存储 RAM 中任意内存位置的地址。巨型指针可以在多个内存段之间移动。
• 近指针只能将地址存储在一个寄存器中。而远指针使用两个寄存器来存储段地址和偏移地址。近指针的大小为 2 个字节，而远指针和巨型指针的大小为 4 个字节。
• 两个远指针值可以指向同一位置，而巨型指针则无法做到这一点。

在分段内存架构中，近指针、远指针和巨型指针用于基于段寄存器来管理内存访问。现代系统使用扁平内存模型，将内存寻址为单个连续空间。现代 C 编译器提供了更好的内存管理技术，这些技术不依赖于分段概念。