c - 需要此语法的帮助：“#define LEDs (char *) 0x0003010”

Question

我正在对来自 Altera 的 Nios II 软核处理器进行编程，下面是其中一个教程中的代码，我设法通过在硬件（DE2 板）上对其进行测试来使代码正常工作，但是，我无法理解代码。

#define Switches (volatile char *) 0x0003000
#define LEDs (char *) 0x0003010
void main()
{ while (1)
*LEDs = *Switches;
}

我所知道#define的是，它要么用于定义常量，要么用于定义宏，但是

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看起来Switches和LEDs表示到实际输入（在的情况下Switches）和输出（在的情况下LEDs）的内存映射。

所以你的答案包括：

输入开关的字节被内存映射到地址 0x0003000。为了以字节的形式访问它，您需要告诉编译器地址 0x0003000 处的任何内容都是 a char（实际上，您告诉它该地址处的值是 a volatile char，以便编译器不会优化这一事实该地址的值可能随时更改）。
它们是常量，但它们是常量指针。也就是说，地址是恒定的，但那些地址所包含的值不是恒定的。

发生的情况是，每个时钟周期（左右），从内存地址 0x0003000 读取的任何内容都会被写入地址 0x0003010。这给人一种开关立即切换 LED 的错觉。

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1) 为什么在上面的代码中，#define 中有类似 (char *) 0x0003010 的类型转换？

预处理器宏是文本替换。所以代码出来为

while (1) {
  *(char *) 0x0003010 = *(volatile char *) 0x0003000
}

它重复将映射在 0x3000 的输入（开关）的内容分配给映射在 0x3010 的输出（led）。

2) 为什么 2 个常量、开关和 LED 的行为就像一个变量而不是一个常量？

请注意，这些是指针。所以它们总是指向同一个地方（恰好是几个内存映射的 IO 引脚或类似的东西），但不能保证这些常量位置的内容是常量，并且*出现在每个预处理器符号之前的是指针取消引用运算符。

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在 C 中，宏是简单的替换。

每次编译器LEDs在您的代码中看到它都会将其替换为(char *) 0x0003010.

因此，您的代码实际上与此相同：

void main()
{
    while (1)
        *(char *) 0x0003010 = *(volatile char *) 0x0003000;
}

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如果没有 #defines 的类型转换，它们将不会被视为 char* 和 volatile char*。*Switches 中的内容被复制到 *LEDs 中。

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