Хотелось бы с самого начала прояснить одну вещь - я не отношу себя к категории true-кодеров, сам учусь по специальности, не связанной с разработкой ПО, и это мой первый пост. Прошу судить по всей строгости. Итак, в свое время то ли по причине того, что я спал на лекциях, то ли я не особо вникал в эту тему, но у меня возникали некоторые сложности при работе с указателями в плюсах. Теперь же ни одна моя даже самая крохотная быдлокодерская программа не обходится без указателей. В данной статье я попытаюсь рассказать базовые вещи: что такое указатели, как с ними работать и где их можно применять. Повторюсь, изложенный ниже материал предназначен для новичков.

/* Ребят, в статье было найдено много ошибок. Спасибо тем людям, которые внесли свои замечания. В связи с этим - после прочтения статьи обязательно перечитайте комментарии */

1. Общие сведения

Итак, что же такое указатель? Указатель - это та же переменная, только инициализируется она не значением одного из множества типов данных в C++, а адресом, адресом некоторой переменной, которая была объявлена в коде ранее. Разберем на примере:

Void main(){ int i_val = 7; }
# Здесь ниже, конечно, я ребятки вам соврал. Переменная i_val - статическая, она явно будет размещена в стеке. В куче место выделяется под динамические объекты. Это важные вещи! Но в данном контексте, я, сделав сам себе замечание, позволю оставить себе все как есть, так что сильно не ругайтесь.

Мы объявили переменную типа int и здесь же ее проинициализировали. Что же произойдет при компиляции программы? В оперативной памяти, в куче, будет выделено свободное место такого размера, что там можно будет беспрепятственно разместить значение нашей переменной i_val . Переменная займет некоторый участок памяти, разместившись в нескольких ячейках в зависимости от своего типа; учитывая, что каждая такая ячейка имеет адрес, мы можем узнать диапазон адресов, в пределах которого разместилось значение переменной. В данном случае, при работе с указателями нам нужен лишь один адрес - адрес первой ячейки, именно он и послужит значением, которым мы проинициализируем указатель. Итак:

Void main(){ // 1 int i_val = 7; int* i_ptr = &i_val; // 2 void* v_ptr = (int *)&i_val }
Используя унарную операцию взятия адреса & , мы извлекаем адрес переменной i_val и присваиваем ее указателю. Здесь стоит обратить внимание на следующие вещи:

1. Тип, используемый при объявлении указателя в точности должен соответствовать типу переменной, адрес которой мы присваиваем указателю.
2. В качестве типа, который используется при объявлении указателя, можно выбрать тип void . Но в этом случае при инициализации указателя придется приводить его к типу переменной, на которую он указывает.
3. Не следует путать оператор взятия адреса со ссылкой на некоторое значение, которое так же визуально отображается символом & .

Теперь, когда мы имеем указатель на переменную i_va l мы можем оперировать ее значением не только непосредственно с помощью самой переменной, но и с помощью указателя на нее. Посмотрим, как это работает на простом примере:

#include using namespace std; void main(){ int i_val = 7; int* i_ptr = &i_val; // выведем на экран значение переменной i_val cout << i_val << endl; // C1 cout << *i_ptr << endl; // C2 }

1. Здесь все ясно - используем саму переменную.
2. Во втором случае - мы обращаемся к значению переменной i_val через указатель. Но, как вы заметили, мы не просто используем имя указателя - здесь используется операция разыменования: она позволяет перейти от адреса к значению.

В предыдущем примере был организован только вывод значения переменной на экран. Можем ли мы непосредственно через указатель оперировать с значением переменной, на которую он указывает? Да, конечно, для этого они и реализованы (однако, не только для этого - но об этом чуть позже). Все, что нужно - сделать разыменование указателя:

(*i_ptr)++; // результат эквивалентен операции инкремента самой переменной: i_val++ // т.е. в данном случае в i_val сейчас хранится значение не 7, а 8.

2. Массивы

Сразу перейдем к примеру - рассмотрим статичный одномерный массив определенной длинны и инициализируем его элементы:

Void main(){ const int size = 7; // объявление int i_array; // инициализация элементов массива for (int i = 0; i != size; i++){ i_array[i] = i; } }
А теперь будем обращаться к элементам массива, используя указатели:

Int* arr_ptr = i_array; for (int i = 0; i != size; i++){ cout << *(arr_ptr + i) << endl; }
Что здесь происходит: мы инициализируем указатель arr_ptr адресом начала массива i_array . Затем, в цикле мы выводим элементы, обращаясь к каждому с помощью начального адреса и смещения. То есть:

*(arr_ptr + 0) это тот же самый нулевой элемент, смещение нулевое (i = 0),
*(arr_ptr + 1) - первый (i = 1), и так далее.

Однако, здесь возникает естественный вопрос - почему присваивая указателю адрес начала массива, мы не используем операцию взятия адреса? Ответ прост - использование идентификатора массива без указания квадратных скобок эквивалентно указанию адреса его первого элемента. Тот же самый пример, только в указатель «явно» занесем адрес первого элемента массива:

Int* arr_ptr_null = &i_array; for (int i = 0; i != size; i++){ cout << *(arr_ptr_null + i) << endl; } Пройдем по элементам с конца массива:
int* arr_ptr_end = &i_array; for (int i = 0; i != size; i++){ cout << *(arr_ptr_end - i) << endl; } Замечания:

1. Запись array[i] эквивалентна записи *(array + i ). Никто не запрещает использовать их комбинированно: (array + i ) - в этом случае смещение идет на i , и еще на единичку. Однако, в данном случае перед выражением (array + i ) ставить * не нужно. Наличие скобок это «компенсирует.
2. Следите за вашими „перемещениями“ по элементам массива - особенно если вам захочется использовать порнографический такой метод записи, как (array + i)[j].

3. Динамическое выделение памяти

Вот та замечательная плюшка, из-за которой я использую указатели. Начнем с динамических массивов. Зачастую при решении какой-либо задачи возникает потребность в использовании массива неопределенного размера, то есть размер этот заранее неизвестен. Здесь нам на помощь приходят динамические массивы - память под них выделяется в процессе выполнения программы. Пример:

Int size = -1; // здесь происходят какие - то // действия, которые изменяют // значение переменной size int* dyn_arr = new int;
Что здесь происходит: мы объявляем указатель и инициализируем его началом массива, под который выделяется память оператором new на size элементов. Следует заметить, что в этом случае мы можем использовать те же приемы в работе с указателями, что и с статическим массивом. Что следует из этого извлечь - если вам нужна какая - то структура (как массив, например), но ее размер вам заранее неизвестен, то просто сделайте объявление этой структуры, а проинициализируете ее уж позже. Более полный пример приведу чуть позже, а пока что - рассмотрим двойные указатели.

Что такое указатель на указатель? Это та же переменная, которая хранит адрес другого указателя „более низкого порядка“. Зачем он нужен? Для инициализации двумерного динамического массива, например:

Const int size = 7; // двумерный массив размером 7x7 int** i_arr = new int*; for(int i = 0; i != size; i++){ i_arr[i] = new int; }
А тройной указатель? Трехмерный динамический массив. Неинтересно, скажите вы, так можно продолжать до бесконечности. Ну хорошо. Тогда давайте представим себе ситуацию, когда нам нужно разместить динамические объекты какого-нибудь класса MyClass в двумерном динамическом массиве. Как это выглядит (пример иллюстрирует исключительно использование указателей, приведенный в примере класс никакой смысловой нагрузки не несет):

Class MyClass{ public: int a; public: MyClass(int v){ this->a = v; }; ~MyClass(){}; }; void main(){ MyClass*** v = new MyClass**; for (int i = 0; i != 7; i++){ v[i] = new MyClass*; for (int j = 0; j != 3; j++){ v[i][j] = new MyClass(i*j); } } } Здесь два указателя нужны для формирования матрицы, в которой будут располагаться объекты, третий - собственно для размещения там динамических объектов (не MyClass a , а MyClass* a ). Это не единственный пример использования указателей такого рода, чуть ниже будут рассмотрены еще примеры.

4. Указатель как аргумент функции

Для начала создадим два динамических массива размером 4x4 и проинициализируем их элементы некоторыми значениями:

Void f1(int**, int); void main(){ const int size = 4; // объявление и выделение памяти // под другие указатели int** a = new int*; int** b = new int*; // выделение памяти под числовые значения for (int i = 0; i != size; i++){ a[i] = new int; b[i] = new int; // собственно инициализация for (int j = 0; j != size; j++){ a[i][j] = i * j + 1; b[i][j] = i * j - 1; } } } void f1(int** a, int c){ for (int i = 0; i != c; i++){ for (int j = 0; j != c; j++){ cout.width(3); cout << a[i][j]; } cout << endl; } cout << endl; }
Функция f1 выводит значения массивов на экран: первый ее аргумент указатель на двумерный массив, второй - его размерность (указывается одно значение, потому как мы условились для простоты работать с массивами, где количество строк совпадает с количеством столбцов).

Задача : заменить значения элементов массива a соответствующими элементами из массива b , учитывая, что это должно произойти в некоторой функции, которая так или иначе занимается обработкой массивов. Цель: разобраться в способе передачи указателей для их дальнейшей модификации.

1. Вариант первый. Передаем собственно указатели a и b в качестве параметров функции:

   Void f2(int** a, int** b, int c){ for (int i = 0; i != c; i++){ for (int j = 0; j != c; j++){ a[i][j] = b[i][j]; } } } После вызова данной функции в теле main - f2(a, b, 4) содержимое массивов a и b станет одинаковым.

2. Вариант второй. Заменить значение указателя: просто присвоить значение указателя b указателю a.

   Void main(){ const int size = 4; // объявление и выделение памяти // под другие указатели int** a = new int*; int** b = new int*; // выделение памяти под числовые значения for (int i = 0; i != size; i++){ a[i] = new int; b[i] = new int; // собственно инициализация for (int j = 0; j != size; j++){ a[i][j] = i * j + 1; b[i][j] = i * j - 1; } } // Здесь это сработает a = b; }
   Однако, нам интересен случай, когда массивы обрабатываются в некоторой функции. Что первое приходит на ум? Передать указатели в качестве параметров нашей функции и там сделать то же самое: присвоить указателю a значение указателя b . То есть реализовать следующую функцию:

   Void f3(int** a, int** b){ a = b; } Сработает ли она? Если мы внутри функции f3 вызовем функцию f1(a, 4) , то увидим, что значения массива действительно поменялись. НО: если мы посмотрим содержимое массива a в main - то обнаружим обратное - ничего не изменилось. Так в чем же причина? Все предельно просто: в функции f3 мы работали не с самим указателем a , а с его локальной копией! Все изменения, которые произошли в функции f3 - затронули только локальную копию указателя, но никак не сам указатель a . Давайте посмотрим на следующий пример:

   Void false_eqv(int, int); void main(){ int a = 3, b = 5; false_eqv(a, b); // Поменялось значение a? // Конечно же, нет } false_eqv(int a, int b){ a = b; } Итак, я думаю, вы поняли, к чему я веду. Переменной a нельзя присвоить таким образом значение переменной b - ведь мы передавали их значения напрямую, а не по ссылке. То же самое и с указателями - используя их в качестве аргументов таким образом, мы заведомо лишаем их возможности изменения значения.
   Вариант третий, или работа над ошибками по второму варианту:

   Void f4(int***, int**); void main(){ const int size = 4; int** a = new int*; int** b = new int*; for (int i = 0; i != 4; i++){ a[i] = new int; b[i] = new int; for (int j = 0; j != 4; j++){ a[i][j] = i * j + 1; b[i][j] = i * j - 1; } } int*** d = &a; f4(d, b); } void f4(int*** a, int** b){ *a = b; }
   Таким образом, в main"е мы создаем указатель d на указатель a , и именно его передаем в качестве аргумента в функцию замены. Теперь, разыменовав d внутри f4 и приравняв ему значение указателя b , мы заменили значение настоящего указателя a , а не его локальной копии, на значение указателя b .

   Кстати, а чего это мы создаем динамические объекты? Ну ладно размер массива не знали, а экземпляры классов мы зачем динамическими делали? Да потому что зачастую, созданный нами объекты свое - они генерились, порождали новые данные/объекты для дальнейшей работы, а теперь пришло им время... умереть [фу, как грубо] уйти со сцены. И как мы это сделаем? Просто:

   Delete(a); delete(b); // Вот и кончились наши двумерные массивы delete(v); // Вот и нет больше двумерного массива с динамическими объектами delete(dyn_array); // Вот и удалился одномерный массив

На данной ноте я хотел бы закончить свое повествование. Если найдется хотя бы пара ребят, которым понравится стиль изложения материала, то я постараюсь продолжить… ой, да кого я обманываю, мне нужен инвайт и все на этом, дайте инвайт и вашим глазам больше не придется видеть это околесицу. Шучу, конечно. Ругайте, комментируйте.

Указатель – переменная, значением которой является адрес ячейки памяти. То есть указатель ссылается на блок данных из области памяти, причём на самое его начало. Указатель может ссылаться на переменную или функцию. Для этого нужно знать адрес переменной или функции. Так вот, чтобы узнать адрес конкретной переменной в С++ существует унарная операция взятия адреса & . Такая операция извлекает адрес объявленных переменных, для того, чтобы его присвоить указателю.

Указатели используются для передачи по ссылке данных, что намного ускоряет процесс обработки этих данных (в том случае, если объём данных большой), так как их не надо копировать, как при передаче по значению, то есть, используя имя переменной. В основном указатели используются для организации динамического распределения памяти, например при объявлении массива, не надо будет его ограничивать в размере. Ведь программист заранее не может знать, какого размера нужен массив тому или иному пользователю, в таком случае используется динамическое выделение памяти под массив. Любой указатель необходимо объявить перед использованием, как и любую переменную.

//объявление указателя /*тип данных*/ * /*имя указателя*/;

Принцип объявления указателей такой же, как и принцип объявления переменных. Отличие заключается только в том, что перед именем ставится символ звёздочки * . Визуально указатели отличаются от переменных только одним символом. При объявлении указателей компилятор выделяет несколько байт памяти, в зависимости от типа данных отводимых для хранения некоторой информации в памяти. Чтобы получить значение, записанное в некоторой области, на которое ссылается указатель нужно воспользоваться операцией разыменования указателя * . Необходимо поставить звёздочку перед именем и получим доступ к значению указателя. Разработаем программу, которая будет использовать указатели.

// pointer1.cpp: определяет точку входа для консольного приложения. #include "stdafx.h" #include << "&var = " << &var << endl;// адрес переменной var содержащийся в памяти, извлечённый операцией взятия адреса cout << "ptrvar = " << ptrvar << endl;// адрес переменной var, является значением указателя ptrvar cout << "var = " << var << endl; // значение в переменной var cout << "*ptrvar = " << *ptrvar << endl; // вывод значения содержащегося в переменной var через указатель, операцией разименования указателя system("pause"); return 0; }

// код Code::Blocks

// код Dev-C++

// pointer1.cpp: определяет точку входа для консольного приложения. #include using namespace std; int main(int argc, char* argv) { int var = 123; // инициализация переменной var числом 123 int *ptrvar = &var; // указатель на переменную var (присвоили адрес переменной указателю) cout << "&var = " << &var << endl;// адрес переменной var содержащийся в памяти, извлечённый операцией взятия адреса cout << "ptrvar = " << ptrvar << endl;// адрес переменной var, является значением указателя ptrvar cout << "var = " << var << endl; // значение в переменной var cout << "*ptrvar = " << *ptrvar << endl; // вывод значения содержащегося в переменной var через указатель, операцией разименования указателя return 0; }

В строке 10 объявлен и инициализирован адресом переменной var указатель ptrvar . Можно было сначала просто объявить указатель, а потом его инициализировать, тогда были бы две строки:

Int *ptrvar; // объявление указателя ptrvar = &var; // инициализация указателя

В программировании принято добавлять к имени указателя приставку ptr , таким образом, получится осмысленное имя указателя, и уже с обычной переменной такой указатель не спутаешь. Результат работы программы (см. Рисунок 1).

&var = 0x22ff08 ptrvar = 0x22ff08 var = 123 *ptrvar = 123 Для продолжения нажмите любую клавишу. . .

Рисунок 1 — Указатели в С++

Итак, программа показала, что строки 11 и 12 выводят идентичный адрес, то есть адрес переменной var , который содержится в указателе ptrvar . Тогда как операция разыменования указателя *ptrvar обеспечивает доступ к значению, на которое ссылается указатель.

Указатели можно сравнивать не только на равенство или неравенство, ведь адреса могут быть меньше или больше относительно друг друга. Разработаем программу, которая будет сравнивать адреса указателей.

"stdafx.h" #include << "var1 = " << var1 << endl; cout << "var2 = " << var2 << endl; cout << "ptrvar1 = " << ptrvar1 << endl; cout << "ptrvar2 = " << ptrvar2 << endl; if (ptrvar1 > << "ptrvar1 > ptrvar2" << endl; if (*ptrvar1 > << "*ptrvar1 > *ptrvar2" << endl; system("pause"); return 0; }

// код Code::Blocks

// код Dev-C++

// pointer.cpp: определяет точку входа для консольного приложения. #include using namespace std; int main(int argc, char* argv) { int var1 = 123; // инициализация переменной var1 числом 123 int var2 = 99; // инициализация переменной var2 числом 99 int *ptrvar1 = &var1; // указатель на переменную var1 int *ptrvar2 = &var2; // указатель на переменную var2 cout << "var1 = " << var1 << endl; cout << "var2 = " << var2 << endl; cout << "ptrvar1 = " << ptrvar1 << endl; cout << "ptrvar2 = " << ptrvar2 << endl; if (ptrvar1 > ptrvar2) // сравниваем значения указателей, то есть адреса переменных cout << "ptrvar1 > ptrvar2" << endl; if (*ptrvar1 > *ptrvar2) // сравниваем значения переменных, на которые ссылаются указатели cout << "*ptrvar1 > *ptrvar2" << endl; return 0; }

Результат работы программы показан на рисунке 2.

Var1 = 123 var2 = 99 ptrvar1 = 0x22ff04 ptrvar2 = 0x22ff00 ptrvar1 > ptrvar2 *ptrvar1 > *ptrvar2 Для продолжения нажмите любую клавишу. . .

Рисунок 2 — Указатели в С++

В первом случае, мы сравнивали адреса переменных, и, причём адрес второй переменной, всегда меньше адреса первой переменной. При каждом запуске программы адреса выделяются разные. Во втором случае мы сравнивали значения этих переменных используя операцию разыменования указателя.

Из арифметических операций, чаще всего используются операции сложения, вычитания, инкремент и декремент, так как с помощью этих операций, например в массивах, вычисляется адрес следующего элемента.

Указатели на указатели

Указатели могут ссылаться на другие указатели. При этом в ячейках памяти, на которые будут ссылаться первые указатели, будут содержаться не значения, а адреса вторых указателей. Число символов * при объявлении указателя показывает порядок указателя. Чтобы получить доступ к значению, на которое ссылается указатель его необходимо разыменовывать соответствующее количество раз. Разработаем программу, которая будет выполнять некоторые операции с указателями порядка выше первого.

using namespace std; int _tmain(int argc, _TCHAR* argv) { int var = 123; // инициализация переменной var числом 123 int *ptrvar = &var; // указатель на переменную var int **ptr_ptrvar = &ptrvar; // указатель на указатель на переменную var int ***ptr_ptr_ptrvar = &ptr_ptrvar; cout << " var\t\t= " << var << endl; cout << " *ptrvar\t= " << *ptrvar << endl; cout << " **ptr_ptrvar = " << **ptr_ptrvar << endl; // два раза разименовываем указатель, так как он второго порядка cout << " ***ptr_ptrvar = " << ***ptr_ptr_ptrvar << endl; // указатель третьего порядка cout << "\n ***ptr_ptr_ptrvar -> **ptr_ptrvar -> *ptrvar -> var -> "<< var << endl; cout << "\t " << &ptr_ptr_ptrvar<< " -> " << " " << &ptr_ptrvar << " ->" << &ptrvar << " -> " << &var << " -> " << var << endl; system("pause"); return 0; }

// код Code::Blocks

// код Dev-C++

// pointer.cpp: определяет точку входа для консольного приложения. #include using namespace std; int main() { int var = 123; // инициализация переменной var числом 123 int *ptrvar = &var; // указатель на переменную var int **ptr_ptrvar = &ptrvar; // указатель на указатель на переменную var int ***ptr_ptr_ptrvar = &ptr_ptrvar; cout << " var\t\t= " << var << endl; cout << " *ptrvar\t= " << *ptrvar << endl; cout << " **ptr_ptrvar = " << **ptr_ptrvar << endl; // два раза разименовываем указатель, так как он второго порядка cout << " ***ptr_ptrvar = " << ***ptr_ptr_ptrvar << endl; // указатель третьего порядка cout << "\n ***ptr_ptr_ptrvar -> **ptr_ptrvar -> *ptrvar -> var -> "<< var << endl; cout << "\t " << &ptr_ptr_ptrvar<< " -> " << " " << &ptr_ptrvar << " ->" << &ptrvar << " -> " << &var << " -> " << var << endl; return 0; }

На рисунке 3 показан результат работы программы.

Var = 123 *ptrvar = 123 **ptr_ptrvar = 123 ***ptr_ptrvar = 123 ***ptr_ptr_ptrvar -> **ptr_ptrvar -> *ptrvar -> var -> 123 0x22ff00 -> 0x22ff04 ->0x22ff08 -> 0x22ff0c -> 123 Для продолжения нажмите любую клавишу. . .

Рисунок 3 — Указатели в С++

Данная программа доказывает тот факт, что для получения значения количество разыменований указателя должно совпадать с его порядком. Логика n-кратного разыменования заключается в том, что программа последовательно перебирает адреса всех указателей вплоть до переменной, в которой содержится значение. В программе показана реализация указателя третьего порядка. И если, используя такой указатель (третьего порядка) необходимо получить значение, на которое он ссылается, делается 4 шага:

1. по значению указателя третьего порядка получить адрес указателя второго порядка;
2. по значению указателя второго порядка получить адрес указателя первого порядка;
3. по значению указателя первого порядка получить адрес переменной;
4. по адресу переменной получить доступ к её значению.

Данные четыре действия показаны на рисунке 3 (две предпоследние строки). Верхняя строка показывает имена указателей, а нижняя строка их адреса.

На рисунке 4 показана схема разыменовывания указателя третьего порядка из верхней программы. Суть в том, что указатели связаны друг с другом через свои адреса. Причём, например, для указателя ptr_ptrvar данное число 0015FDB4 является адресом, а для указателя ptr_ptr_ptrvar это же число является значением.

Рисунок 4 — Указатели в С++

Именно таким образом выполняется связка указателей. Вообще говоря, указатели порядка выше первого используются редко, но данный материал поможет понять механизм работы указателей.

Указатели на функции

Указатели могут ссылаться на функции. Имя функции, как и имя массива само по себе является указателем, то есть содержит адрес входа.

// объявление указателя на функцию /*тип данных*/ (* /*имя указателя*/)(/*список аргументов функции*/);

Тип данных определяем такой, который будет возвращать функция, на которую будет ссылаться указатель. Символ указателя и его имя берутся в круглые скобочки, чтобы показать, что это указатель, а не функция, возвращающая указатель на определённый тип данных. После имени указателя идут круглые скобки, в этих скобках перечисляются все аргументы через запятую как в объявлении прототипа функции. Аргументы наследуются от той функции, на которую будет ссылаться указатель. Разработаем программу, которая использует указатель на функцию. Программа должна находить НОД – наибольший общий делитель. НОД – это наибольшее целое число, на которое без остатка делятся два числа, введенных пользователем. Входные числа также должны быть целыми.

// pointer_onfunc.cpp: определяет точку входа для консольного приложения. #include "stdafx.h" #include << "Enter first number: "; cin >> a; cout << "Enter second number: "; cin >> b; cout << "NOD = " << ptrnod(a, b) << endl; // обращаемся к функции через указатель system("pause"); return 0; } int nod(int number1, int number2) // рекурсивная функция нахождения наибольшего общего делителя НОД { if (number2 == 0) //базовое решение return number1; return nod(number2, number1 % number2); // рекурсивное решение НОД }

// код Code::Blocks

// код Dev-C++

// pointer_onfunc.cpp: определяет точку входа для консольного приложения. #include using namespace std; int nod(int, int); // прототип указываемой функции int main(int argc, char* argv) { int (*ptrnod)(int, int); // объявление указателя на функцию ptrnod=nod; // присваиваем адрес функции указателю ptrnod int a, b; cout << "Enter first number: "; cin >> a; cout << "Enter second number: "; cin >> b; cout << "NOD = " << ptrnod(a, b) << endl; // обращаемся к функции через указатель return 0; } int nod(int number1, int number2) // рекурсивная функция нахождения наибольшего общего делителя НОД { if (number2 == 0) //базовое решение return number1; return nod(number2, number1 % number2); // рекурсивное решение НОД }

Данная задача решена рекурсивно, чтоб уменьшить объём кода программы, по сравнению с итеративным решением этой же задачи. В строке 9 объявляется указатель, которому в строке 10 присвоили адрес функции. Как мы уже говорили до этого, адресом функции является просто её имя. То есть данный указатель теперь указывает на функцию nod() . При объявлении указателя на функцию ни в коем случае не забываем о скобочках, в которые заключаются символ указателя и его имя. При объявлении указателя в аргументах указываем то же самое, что и в прототипе указываемой функции. Результат работы программы (см. Рисунок 5).

Enter first number: 16 Enter second number: 20 NOD = 4 Для продолжения нажмите любую клавишу. . .

Рисунок 5 — Указатели в С++

Вводим первое число, затем второе и программа выдает НОД. На рисунке 5 видно, что НОД для чисел 16 и 20 равен четырём.

Теги: Си указатели. Указатель на указатель. Тип указателя. Арифметика указателей. Сравнение указателей.

Указатели

Э то, пожалуй, самая сложная и самая важная тема во всём курсе. Без понимания указателей дальнейшее изучении си будет бессмысленным. Указатели – очень простая концепция, очень логичная, но требующая внимания к деталям.

Определение

У казатель – это переменная, которая хранит адрес области памяти. Указатель, как и переменная, имеет тип. Синтаксис объявления указателей

<тип> *<имя>;

Например
float *a;
long long *b;
Два основных оператора для работы с указателями – это оператор & взятия адреса, и оператор * разыменования. Рассмотрим простой пример.

#include #include void main() { int A = 100; int *p; //Получаем адрес переменной A p = &A; //Выводим адрес переменной A printf("%p\n", p); //Выводим содержимое переменной A printf("%d\n", *p); //Меняем содержимое переменной A *p = 200; printf("%d\n", A); printf("%d", *p); getch(); }

Рассмотрим код внимательно, ещё раз

Int A = 100;

Была объявлена переменная с именем A . Она располагается по какому-то адресу в памяти. По этому адресу хранится значение 100.

Создали указатель типа int .

Теперь переменная p хранит адрес переменной A . Используя оператор * мы получаем доступ до содержимого переменной A .
Чтобы изменить содержимое, пишем

*p = 200;

После этого значение A также изменено, так как она указывает на ту же область памяти. Ничего сложного.
Теперь другой важный пример

#include #include void main() { int A = 100; int *a = &A; double B = 2.3; double *b = &B; printf("%d\n", sizeof(A)); printf("%d\n", sizeof(a)); printf("%d\n", sizeof(B)); printf("%d\n", sizeof(b)); getch(); }

Будет выведено
4
4
8
4
Несмотря на то, что переменные имеют разный тип и размер, указатели на них имеют один размер. Действительно, если указатели хранят адреса, то они должны быть целочисленного типа. Так и есть, указатель сам по себе хранится в переменной типа size_t (а также ptrdiff_t ), это тип, который ведёт себя как целочисленный, однако его размер зависит от разрядности системы. В большинстве случаев разницы между ними нет. Зачем тогда указателю нужен тип?

Арифметика указателей

В о-первых, указателю нужен тип для того, чтобы корректно работала операция разыменования (получения содержимого по адресу). Если указатель хранит адрес переменной, необходимо знать, сколько байт нужно взять, начиная от этого адреса, чтобы получить всю переменную.
Во-вторых, указатели поддерживают арифметические операции. Для их выполнения необходимо знать размер.
операция + N сдвигает указатель вперёд на N*sizeof(тип) байт.
Например, если указатель int *p; хранит адрес CC02, то после p += 10; он будет хранить адрес СС02 + sizeof(int)*10 = CC02 + 28 = CC2A (Все операции выполняются в шестнадцатиричном формате). Пусть мы создали указатель на начало массива. После этого мы можем "двигаться" по этому массиву, получая доступ до отдельных элементов.

#include #include void main() { int A = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}; int *p; p = A; printf("%d\n", *p); p++; printf("%d\n", *p); p = p + 4; printf("%d\n", *p); getch(); }

Заметьте, каким образом мы получили адрес первого элемента массива

Массив, по сути, сам является указателем, поэтому не нужно использовать оператор &. Мы можем переписать пример по-другому

Получить адрес первого элемента и относительно него двигаться по массиву.
Кроме операторов + и - указатели поддерживают операции сравнения. Если у нас есть два указателя a и b, то a > b, если адрес, который хранит a, больше адреса, который хранит b.

#include #include void main() { int A = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}; int *a, *b; a = &A; b = &A; printf("&A == %p\n", a); printf("&A == %p\n", b); if (a < b) { printf("a < b"); } else { printf("b < a"); } getch(); }

Если же указатели равны, то они указывают на одну и ту же область памяти.

Указатель на указатель

У казатель хранит адрес области памяти. Можно создать указатель на указатель, тогда он будет хранить адрес указателя и сможет обращаться к его содержимому. Указатель на указатель определяется как

<тип> **<имя>;

Очевидно, ничто не мешает создать и указатель на указатель на указатель, и указатель на указатель на указатель на указатель и так далее. Это нам понадобится при работе с двумерными и многомерными массивами. А вот простой пример, как можно работать с указателем на указатель.

#include #include #define SIZE 10 void main() { int A; int B; int *p; int **pp; A = 10; B = 111; p = &A; pp = &p; printf("A = %d\n", A); *p = 20; printf("A = %d\n", A); *(*pp) = 30; //здесь скобки можно не писать printf("A = %d\n", A); *pp = &B; printf("B = %d\n", *p); **pp = 333; printf("B = %d", B); getch(); }

Указатели и приведение типов

Т ак как указатель хранит адрес, можно кастовать его до другого типа. Это может понадобиться, например, если мы хотим взять часть переменной, или если мы знаем, что переменная хранит нужный нам тип.

#include #include #define SIZE 10 void main() { int A = 10; int *intPtr; char *charPtr; intPtr = &A; printf("%d\n", *intPtr); printf("--------------------\n"); charPtr = (char*)intPtr; printf("%d ", *charPtr); charPtr++; printf("%d ", *charPtr); charPtr++; printf("%d ", *charPtr); charPtr++; printf("%d ", *charPtr); getch(); }

В этом примере мы пользуемся тем, что размер типа int равен 4 байта, а char 1 байт. За счёт этого, получив адрес первого байта, можно пройти по остальным байтам числа и вывести их содержимое.

NULL pointer - нулевой указатель

У казатель до инициализации хранит мусор, как и любая другая переменная. Но в то же время, этот "мусор" вполне может оказаться валидным адресом. Пусть, к примеру, у нас есть указатель. Каким образом узнать, инициализирован он или нет? В общем случае никак. Для решения этой проблемы был введён макрос NULL библиотеки stdlib.
Принято при определении указателя, если он не инициализируется конкретным значением, делать его равным NULL.

Int *ptr = NULL;

По стандарту гарантировано, что в этом случае указатель равен NULL , и равен нулю, и может быть использован как булево значение false . Хотя в зависимости от реализации NULL может и не быть равным 0 (в смысле, не равен нулю в побитовом представлении, как например, int или float ).
Это значит, что в данном случае

Int *ptr = NULL; if (ptr == 0) { ... }

вполне корректная операция, а в случае

Int a = 0; if (a == NULL) { ... }

поведение не определено. То есть указатель можно сравнивать с нулём, или с NULL , но нельзя NULL сравнивать с переменной целого типа или типа с плавающей точкой.

#include #include #include void main() { int *a = NULL; unsigned length, i; printf("Enter length of array: "); scanf("%d", &length); if (length > 0) { //При выделении памяти возвращается указатель. //Если память не была выделена, то возвращается NULL if ((a = (int*) malloc(length * sizeof(int))) != NULL) { for (i = 0; i < length; i++) { a[i] = i * i; } } else { printf("Error: can"t allocate memory"); } } //Если переменая была инициализирована, то очищаем её if (a != NULL) { free(a); } getch(); }

Примеры

Теперь несколько примеров работы с указателями
1. Пройдём по массиву и найдём все чётные элементы.

#include #include void main() { int A = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}; int even; int evenCounter = 0; int *iter, *end; //iter хранит адрес первого элемента массива //end хранит адрес следующего за последним "элемента" массива for (iter = A, end = &A; iter < end; iter++) { if (*iter % 2 == 0) { even = *iter; } } //Выводим задом наперёд чётные числа for (--evenCounter; evenCounter >= 0; evenCounter--) { printf("%d ", even); } getch(); }

2. Когда мы сортируем элементы часто приходится их перемещать. Если объект занимает много места, то операция обмена местами двух элементов будет дорогостоящей. Вместо этого можно создать массив указателей на исходные элементы и отсортировать его. Так как размер указателей меньше, чем размер элементов целевого массива, то и сортировка будет происходить быстрее. Кроме того, массив не будет изменён, часто это важно.

#include #include #define SIZE 10 void main() { double unsorted = {1.0, 3.0, 2.0, 4.0, 5.0, 6.0, 8.0, 7.0, 9.0, 0.0}; double *p; double *tmp; char flag = 1; unsigned i; printf("unsorted array\n"); for (i = 0; i < SIZE; i++) { printf("%.2f ", unsorted[i]); } printf("\n"); //Сохраняем в массив p адреса элементов for (i = 0; i < SIZE; i++) { p[i] = &unsorted[i]; } do { flag = 0; for (i = 1; i

3. Более интересный пример. Так как размер типа char всегда равен 1 байт, то с его помощью можно реализовать операцию swap – обмена местами содержимого двух переменных.

Пожалуйста, приостановите работу AdBlock на этом сайте.

Указатель – переменная, в которой хранится адрес какого-либо объекта в памяти компьютера, например, другой переменной. Мы уже сталкивались раньше с адресами переменных, когда изучали функцию scanf.

Итак, пойдём по порядку. Объявление указателя.

Объявление указателя отличается от объявления переменной только добавлением символа * после названия типа. Примеры:

Листинг 1.

int * p_g; // указатель на переменную типа int double * p_f; // указатель на переменную типа double

Присвоить указателю какой-то адрес можно, используя оператор присваивания. Примеры:

Листинг 2.

int n = 100; double PI = 3.1415926; int * p_k; // указатель на переменную типа int double * p_pi; // указатель на переменную типа double p_k = &n; // получаем адрес переменной n и присваиваем его указателю p_k p_pi = &PI; // получаем адрес переменной PI и присваиваем его указателю p_pi

Для вывода значения указателя на экран нужно в функции printf использовать модификатор %p. Пример:

Листинг 3.

printf ("adres peremennoi PI %p\n", p_pi);

Используя адрес переменной, который хранится в указателе, можно изменять значения этой переменной. Для этого используется операция разыменования *. Вот посмотрите на пример:

Листинг 4.

#include int main(void) { int a = 100; int * p_a = &a; // сохраняем в указатель адрес переменной a printf("a = %d\n", a); // стандартный способ получить значение переменной a printf("a = %d\n", *p_a); // получаем значение переменной a через указатель на неё // используя указатель p_a, записываем в переменную a другое значение *p_a = 50; printf("a = %d\n", *p_a); return 0; }

Рис.1 Доступ к переменной через указатель

Итого, * применительно к указателям используется в двух случаях:

• при объявлении указателя, чтобы показать, что это указатель;
• если мы хотим обратиться к переменной, на которую указывает указатель.

Есть еще, так называемый, нулевой указательNULL. Нулевой указатель не ссылается никуда. Он используется, чтобы обнулять указатели. Посмотрите на пример.

Листинг 5.

#include int main(void) { int a = 100; int * p_a = &a; // сохраняем в указатель адрес переменной a printf("a = %d\n", a); // стандартный способ получить значение переменной a printf("a = %d\n", *p_a); // получаем значение переменной a через указатель на неё // используя указатель p_a, записываем в переменную a другое значение *p_a = 50; printf("a = %d\n", *p_a); printf("%p\n", p_a); p_a = NULL; printf("%p\n", p_a); return 0; }

Рис.2 Обнуление указателя

На главную

Язык Си на примерах

Функции в Си

Для чего нужны функции в C?

Функции в Си применяются для выполнения определённых действий в рамках общей программы. Программист сам решает какие именно действия вывести в функции. Особенно удобно применять функции для многократно повторяющихся действий.

Простой пример функции в Cи

Пример функции в Cи:

Это очень простая программа на Си. Она просто выводит строку «Functions in C». В программе имеется единственная функция под названием main. Рассмотрим эту функцию подробно. В заголовке функции, т.е. в строке

int – это тип возвращаемого функцией значения;

main - это имя функции;

(void) - это перечень аргументов функции. Слово void указывает, что у данной функции нет аргументов;

return – это оператор, который завершает выполнение функции и возвращает результат работы функции в точку вызова этой функции;

EXIT_SUCCESS - это значение, равное нулю. Оно определено в файле stdlib.h;

часть функции после заголовка, заключенная в фигурные скобки

{
puts(«Functions in C»);
return EXIT_SUCCESS;
}

называют телом функции.

Итак, когда мы работаем с функцией надо указать имя функции, у нас это main, тип возвращаемого функцией значения, у нас это int, дать перечень аргументов в круглых скобках после имени функции, у нас нет аргументов, поэтому пишем void, в теле функции выполнить какие-то действия (ради них и создавалась функция) и вернуть результат работы функции оператором return. Вот основное, что нужно знать про функции в C.

Как из одной функции в Cи вызвать другую функцию?

Рассмотрим пример вызова функций в Си:

Запускаем на выполнение и получаем:

В этом примере создана функция sum, которая складывает два целых числа и возвращает результат. Разберём подробно устройство этой функции.

Заголовок функции sum:

int sum(int a, int b)

здесь int - это тип возвращаемого функцией значения;

sum - это имя функции;

(int a, int b) - в круглых скобках после имени функции дан перечень её аргументов: первый аргумент int a, второй аргумент int b. Имена аргументов являются формальными, т.е. при вызове функции мы не обязаны отправлять в эту функцию в качестве аргументов значения перемнных с именами a и b. В функции main мы вызываем функцию sum так: sum(d, e);. Но важно, чтоб переданные в функцию аргументы совпадали по типу с объявленными в функции.

В теле функции sum, т.е. внутри фигурных скобок после заголовка функции, мы создаем локальную переменную int c, присваиваем ей значение суммы a плюс b и возвращаем её в качестве результата работы функции опрератором return.

Теперь посмотрим как функция sum вызывается из функции main.

Вот функция main:

Сначала мы создаём две переменных типа int

int d = 1; int e = 2;

их мы передадим в функцию sum в качестве значений аргументов.

int f = sum(d, e);

её значением будет результат работы функции sum, т.е. мы вызываем функцию sum, которая возвратит значение типа int, его-то мы и присваиваем переменной f. В качестве аргументов передаём d и f. Но в заголовке функции sum

int sum(int a, int b)

аргументы называются a и b, почему тогда мы передаем d и f? Потому что в заголовке функций пишут формальные аргументы, т.е. НЕ важны названия аргументов, а важны их типы. У функции sum оба аргумента имеют тип int, значит при вызове этой функции надо передать два аргумента типа int с любыми названиями.

Ещё одна тонкость. Функция должна быть объявлена до места её первого вызова. В нашем примере так и было: сначала объявлена функция sum, а уж после мы вызываем её из функции main. Если функция объявляется после места её вызова, то следует использовать прототип функции.

Прототип функции в Си

Рассмотрим пример функциив Си:

В этом примере функция sum определена ниже места её вызова в функции main.

В таком случае надо использовать прототип функции sum. Прототип у нас объявлен выше функции main:

int sum(int a, int b);

Прототип - это заголовок функции, который завершается точкой с запятой. Прототип - это объявление функции, которая будет ниже определена. Именно так у нас и сделано: мы объявили прототип функции

int f = sum(d, e);

а ниже функции main определяем функцию sum, которая предварительно была объявлена в прототипе:

Чем объявление функции в Си отличается от определения функции в Си?

Когда мы пишем прототип функции, например так:

int sum(int a, int b);

то мы объявляем функцию.

А когда мы реализуем функцию, т.е. записываем не только заголовок, но и тело функции, например:

то мы определяем функцию.

Оператор return

Оператор return завершает работу функции в C и возвращает результат её работы в точку вызова. Пример:

Эту функцию можно упростить:

здесь оператор return вернёт значение суммы a + b.

Операторов return в одной функции может быть несколько. Пример:

Если в примере значение аргумента a окажется больше двух, то функция вернет ноль (первый случай) и всё, что ниже комментария «// Первый случай;» выполнятся не будет.

Указатели в языке Си

Если a будет меньше двух, но b будет меньше нуля, то функция завершит свою работу и всё, что ниже комментария «// Второй случай;» выполнятся не будет.

И только если оба предыдущих условия не выполняются, то выполнение программы дойдёт до последнего оператора return и будет возвращена сумма a + b.

Передача аргументов функции по значению

Аргументы можно передавать в функцию C по значению. Пример:

В примере, в функции main, создаём переменную int d = 10. Передаём по значению эту переменную в функцию sum(d). Внутри функции sum значение переменной увеличивается на 5. Но в функции main значение d не изменится, ведь она была передана по значению. Это означает, что было передано значение переменной, а не сама переменная. Об этом говорит и результат работы программы:

т.е. после возврата из функции sum значеие d не изменилось, тогда как внутри функции sum оно менялось.

Передача указателей функции Си

Если в качестве аргумента функции передавать вместо значения переменной указатель на эту переменную, то значение этой переменной может меняться. Для примера берём программу из предыдущего раздела, несколько изменив её:

В этом варианте программы я перешел от передачи аргумента по значению к передаче указателя на переменную. Рассмотрим подробнее этот момент.

printf(«sum = %d\n», sum(&d));

в функцию sum передается не значение переменной d, равное 10-ти, а адрес этой переменной, вот так:

Теперь посмотрим на функцию sum:

Аргументом её является указатель на int. Мы знаем, что указатель - это переменная, значением которой является адрес какого-то объекта. Адрес переменной d отправляем в функцию sum:

Внутри sum указатель int *a разыменовывается. Это позволяет от указателя перейти к самой переменной, на которую и указывает наш указатель. А в нашем случае это переменная d, т.е. выражение

равносильно выражению

Результат: функция sum изменяет значение переменной d:

На этот раз изменяется значение d после возврата из sum, чего не наблюдалось в предыдущм пункте, когда мы передавали аргумент по значению.

C/C++ в Eclipse

Все примеры для этой статьи я сделал в Eclipse. Как работать с C/C++ в Eclipse можно посмотреть здесь. Если вы работаете в другой среде, то примеры и там будут работать.

Теги: Си указатели. Указатель на указатель. Тип указателя. Арифметика указателей. Сравнение указателей.

Указатели

Это, пожалуй, самая сложная и самая важная тема во всём курсе. Без понимания указателей дальнейшее изучении си будет бессмысленным. Указатели – очень простая концепция, очень логичная, но требующая внимания к деталям.

Определение

Указатель – это переменная, которая хранит адрес области памяти.

Тема 7. Указатели в Си.

Указатель, как и переменная, имеет тип. Синтаксис объявления указателей

<тип> *<имя>;

Например
Два основных оператора для работы с указателями – это оператор & взятия адреса, и оператор * разыменования. Рассмотрим простой пример.

#include #include void main() { int A = 100; int *p; //Получаем адрес переменной A p = &A; //Выводим адрес переменной A printf(«%p\n», p); //Выводим содержимое переменной A printf(«%d\n», *p); //Меняем содержимое переменной A *p = 200; printf(«%d\n», A); printf(«%d», *p); getch(); }

Рассмотрим код внимательно, ещё раз

Была объявлена переменная с именем A . Она располагается по какому-то адресу в памяти. По этому адресу хранится значение 100.

Создали указатель типа int .

Теперь переменная p хранит адрес переменной A . Используя оператор * мы получаем доступ до содержимого переменной A .
Чтобы изменить содержимое, пишем

После этого значение A также изменено, так как она указывает на ту же область памяти. Ничего сложного.
Теперь другой важный пример

#include #include void main() { int A = 100; int *a = &A; double B = 2.3; double *b = &B; printf(«%d\n», sizeof(A)); printf(«%d\n», sizeof(a)); printf(«%d\n», sizeof(B)); printf(«%d\n», sizeof(b)); getch(); }

Будет выведено
Несмотря на то, что переменные имеют разный тип и размер, указатели на них имеют один размер. Действительно, если указатели хранят адреса, то они должны быть целочисленного типа. Так и есть, указатель сам по себе хранится в переменной типа size_t (а также ptrdiff_t ), это тип, который ведёт себя как целочисленный, однако его размер зависит от разрядности системы. В большинстве случаев разницы между ними нет. Зачем тогда указателю нужен тип?

Арифметика указателей

Во-первых, указателю нужен тип для того, чтобы корректно работала операция разыменования (получения содержимого по адресу). Если указатель хранит адрес переменной, необходимо знать, сколько байт нужно взять, начиная от этого адреса, чтобы получить всю переменную.
Во-вторых, указатели поддерживают арифметические операции.

Для их выполнения необходимо знать размер.
операция сдвигает указатель вперёд на байт.
Например, если указатель int *p; хранит адрес CC02, то после p += 10; он будет хранить адрес СС02 + sizeof(int)*10 = CC02 + 28 = CC2A (Все операции выполняются в шестнадцатиричном формате). Пусть мы создали указатель на начало массива. После этого мы можем «двигаться» по этому массиву, получая доступ до отдельных элементов.

#include #include void main() { int A = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}; int *p; p = A; printf(«%d\n», *p); p++; printf(«%d\n», *p); p = p + 4; printf(«%d\n», *p); getch(); }

Заметьте, каким образом мы получили адрес первого элемента массива

Массив, по сути, сам является указателем, поэтому не нужно использовать оператор &. Мы можем переписать пример по-другому

Получить адрес первого элемента и относительно него двигаться по массиву.
Кроме операторов + и — указатели поддерживают операции сравнения. Если у нас есть два указателя a и b, то a > b, если адрес, который хранит a, больше адреса, который хранит b.

#include #include void main() { int A = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}; int *a, *b; a = &A; b = &A; printf(«&A == %p\n», a); printf(«&A == %p\n», b); if (a < b) { printf(«a < b»); } else { printf(«b < a»); } getch(); }

Если же указатели равны, то они указывают на одну и ту же область памяти.

Указатель на указатель

Указатель хранит адрес области памяти. Можно создать указатель на указатель, тогда он будет хранить адрес указателя и сможет обращаться к его содержимому. Указатель на указатель определяется как

<тип> **<имя>;

Очевидно, ничто не мешает создать и указатель на указатель на указатель, и указатель на указатель на указатель на указатель и так далее. Это нам понадобится при работе с двумерными и многомерными массивами. А вот простой пример, как можно работать с указателем на указатель.

#include #include #define SIZE 10 void main() { int A; int B; int *p; int **pp; A = 10; B = 111; p = &A; pp = &p; printf(«A = %d\n», A); *p = 20; printf(«A = %d\n», A); *(*pp) = 30; //здесь скобки можно не писать printf(«A = %d\n», A); *pp = &B; printf(«B = %d\n», *p); **pp = 333; printf(«B = %d», B); getch(); }

Указатели и приведение типов

Так как указатель хранит адрес, можно кастовать его до другого типа.

Это может понадобиться, например, если мы хотим взять часть переменной, или если мы знаем, что переменная хранит нужный нам тип.

#include #include #define SIZE 10 void main() { int A = 10; int *intPtr; char *charPtr; intPtr = &A; printf(«%d\n», *intPtr); printf(«———————\n»); charPtr = (char*)intPtr; printf(«%d «, *charPtr); charPtr++; printf(«%d «, *charPtr); charPtr++; printf(«%d «, *charPtr); charPtr++; printf(«%d «, *charPtr); getch(); }

В этом примере мы пользуемся тем, что размер типа int равен 4 байта, а char 1 байт. За счёт этого, получив адрес первого байта, можно пройти по остальным байтам числа и вывести их содержимое.

NULL pointer — нулевой указатель

Указатель до инициализации хранит мусор, как и любая другая переменная. Но в то же время, этот «мусор» вполне может оказаться валидным адресом. Пусть, к примеру, у нас есть указатель. Каким образом узнать, инициализирован он или нет? В общем случае никак. Для решения этой проблемы был введён макрос NULL библиотеки stdlib.
Принято при определении указателя, если он не инициализируется конкретным значением, делать его равным NULL.

int *ptr = NULL;

По стандарту гарантировано, что в этом случае указатель равен NULL , и равен нулю, и может быть использован как булево значение false . Хотя в зависимости от реализации NULL может и не быть равным 0 (в смысле, не равен нулю в побитовом представлении, как например, int или float ).
Это значит, что в данном случае

int *ptr = NULL; if (ptr == 0) { … }

вполне корректная операция, а в случае

int a = 0; if (a == NULL) { … }

поведение не определено. То есть указатель можно сравнивать с нулём, или с NULL , но нельзя NULL сравнивать с переменной целого типа или типа с плавающей точкой.

#include #include #include void main() { int *a = NULL; unsigned length, i; printf(«Enter length of array: «); scanf(«%d», &length); if (length > 0) { //При выделении памяти возвращается указатель. //Если память не была выделена, то возвращается NULL if ((a = (int*) malloc(length * sizeof(int))) != NULL) { for (i = 0; i < length; i++) { a[i] = i * i; } } else { printf(«Error: can’t allocate memory»); } } //Если переменая была инициализирована, то очищаем её if (a != NULL) { free(a); } getch(); }

Примеры

Теперь несколько примеров работы с указателями
1. Пройдём по массиву и найдём все чётные элементы.

#include #include void main() { int A = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}; int even; int evenCounter = 0; int *iter, *end; //iter хранит адрес первого элемента массива //end хранит адрес следующего за последним «элемента» массива for (iter = A, end = &A; iter < end; iter++) { if (*iter % 2 == 0) { even = *iter; } } //Выводим задом наперёд чётные числа for (—evenCounter; evenCounter >= 0; evenCounter—) { printf(«%d «, even); } getch(); }

2. Когда мы сортируем элементы часто приходится их перемещать. Если объект занимает много места, то операция обмена местами двух элементов будет дорогостоящей. Вместо этого можно создать массив указателей на исходные элементы и отсортировать его. Так как размер указателей меньше, чем размер элементов целевого массива, то и сортировка будет происходить быстрее. Кроме того, массив не будет изменён, часто это важно.

#include #include #define SIZE 10 void main() { double unsorted = {1.0, 3.0, 2.0, 4.0, 5.0, 6.0, 8.0, 7.0, 9.0, 0.0}; double *p; double *tmp; char flag = 1; unsigned i; printf(«unsorted array\n»); for (i = 0; i < SIZE; i++) { printf(«%.2f «, unsorted[i]); } printf(«\n»); //Сохраняем в массив p адреса элементов for (i = 0; i < SIZE; i++) { p[i] = &unsorted[i]; } do { flag = 0; for (i = 1; i

3. Более интересный пример. Так как размер типа char всегда равен 1 байт, то с его помощью можно реализовать операцию swap – обмена местами содержимого двух переменных.

#include #include #include void main() { int length; char *p1, *p2; char tmp; float a = 5.0f; float b = 3.0f; printf(«a = %.3f\n», a); printf(«b = %.3f\n», b); p1 = (char*) &a; p2 = (char*) &b; //Узнаём сколько байт перемещать length = sizeof(float); while (length—) { //Обмениваем местами содержимое переменных побайтно tmp = *p1; *p1 = *p2; *p2 = tmp; //не забываем перемещаться вперёд p1++; p2++; } printf(«a = %.3f\n», a); printf(«b = %.3f\n», b); getch(); }

В этом примере можно поменять тип переменных a и b на double или любой другой (с соответствующим изменением вывода и вызова sizeof ), всё равно мы будет обменивать местами байты двух переменных.

4. Найдём длину строки, введённой пользователем, используя указатель #include #include void main() { char buffer; char *p; unsigned length = 0; scanf(«%127s», buffer); p = buffer; while (*p != ‘\0’) { p++; length++; } printf(«length = %d», length); getch(); }

Обратите внимание на участок кода

while (*p != ‘\0’) { p++; length++; }

его можно переписать

while (*p != 0) { p++; length++; } или while (*p) { p++; length++; }

или, убрав инкремент в условие

while (*p++) { length++; }

ru-Cyrl18-tutorialSypachev [email protected]

Указатель - это специальная переменная, которая хранит адрес другой переменной. Указатель объявляется следующим образом: тип* переменная; где тип - любой допустимый как простой, так и составной базовый тип указателя.

Например, пусть объявлена обычная переменная int t; Объявление и инициализация int* p= &t; означают следующее. В переменной p будетхраниться не обрабатываемое программой целое число (оценка студента, количество выпущенной продукции и т. п.), а адрес ячейки, в которой будет находиться информация указанного типа (целое число). Под адресом будем понимать номер первого байта выделенного для переменной участка оперативной памяти. Для переменных, не являющихся указателями, без дополнительного объявления адрес также запоминается системой, и его можно получить с помощью операции & (разадресации), например, &t. Эта унарная операция, которую иногда называют “взятие адреса”, ничего не делает со значением переменной t .

До первого использования переменная-указатель обязательно должна быть проинициализирована. До тех пор, пока не определим значение указателя, он относится к чему-то случайному в памяти, и его использование может привести к непредсказуемым результатам.

Один из способов показан выше и означает, что в переменную p помещается адрес ячейки t . Важно понять, что int* p= &t; равносильно int* p; p=&t ; а не *p=&t ; В этом заключается одна из трудностей начального этапа изучения указателей. Эта тема усложняется ещё и тем, что такой же символ “& ” используется при объявлении переменной ссылочного типа.

Указатели в Си.

Здесь этот символ определяет операцию взятия адреса для переменной и никакого отношения к ссылочному типу не имеет.

Заметим, что расстановка пробелов при объявлении указателей свободная. Допустимы также следующие записи: int * p= & t; int *p= &t; Предпочтение следовало бы отдать записи в начале параграфа, из которой легче понять смысл указателя. Объявляется переменная p , а не *p , и, кроме этого, типом является int* , а не int .

Если одновременно объявляется несколько указателей, то символ “*” надо писать перед каждой переменной: float* q1, *q2;

Содержимое ячейки, адрес которой находится в p , в тексте программы обозначается с помощью операции разыменование . Для неё используется тот же символ “*”, что и при объявлении переменной-указателя. Эта унарная операция возвращает значение переменной, находящейся по указанному адресу. Поэтому *p - это обрабатываемое программой целое число, находящееся в ячейке, адрес которой - в переменной-указателе p . С учётом инициализации (p = &t ) *p и t - это одно и то же значение. Значит, если с помощью cin>>t; введём, например, число 2 и выполним *p*=5 ; или *p=*p*5; то изменится и величина t , хотя, казалось бы, не было явного её изменения. Поэтому оператор cout << t; выведет число 10 (2*5). И наоборот, изменив t (например, t++; ), этим самым мы изменим и значение *p. С помощью cout<<(*p); выведем 11.

Сказанное выше будем обозначать так:

p (или &t ) *p (или t )

В “левом прямоугольнике” (ячейке памяти) находится адрес, а в ячейке “справа” - обрабатываемое целое число.

Рассматриваемые здесь операции “&” и ”*” являются унарными и имеют более высокий приоритет по сравнению с аналогичными бинарными операциями “битовое и” и арифметическое умножение.

Для *p определены те же операции, что и для переменной указанного типа, у нас - для целых чисел. Поэтому допустимы, например, следующие операторы: а) cin>>(*p); b) int r; r=*p*2; c) if (*p%2)…; d) cout<<(*p);.

Можно выводить и значение переменной-указателя. cout<Выведет адрес в шестнадцатеричной системе счисления. При этом он не обязательно будет одинаковым при повторном выполнении одной и той же программы.

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Дата публикования: 2015-02-18; Прочитано: 526 | Нарушение авторского права страницы

Studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2018 год.(0.001 с)…

— указатель на Работника. Вы можете назначить один выделенный объект этому указателю или, в вашем случае, несколько (с синтаксисом массива). Таким образом, он указывает на массив сотрудников.

Вы разыменовали этот указатель.

Обозначения и предположения

Поскольку он указывает на массив (нескольких) сотрудников, он также указывает на первую запись. Затем вы получаете доступ к целочисленной переменной-члену, которая по-прежнему возможна. Но затем вы пытаетесь использовать оператор индекса массива () для целочисленного значения, что невозможно.

Вероятно, вы хотели получить доступ к переменной-члену -ой записи вашего выделенного массива. Поэтому вам нужно повернуть это: сначала используйте оператор индекса массива, затем обратитесь к члену этого конкретного сотрудника.

в словах низкого уровня означает: возьмите указатель, добавьте раз размер указанного типа (чтобы он указывал на -ную запись) и разыменовал этот адрес, Это означает, что фактически является Employee в -ом индексе (но не в указателе).

Затем вы хотите получить доступ к члену этого сотрудника.

Если он все еще был указателем, вам нужно будет использовать оператор стрелки, но поскольку вы использовали оператор индекса массива (), вы уже разыменовали его, то оператор точки правильный:

При изучении Си у начинающих часто возникают вопросы связанные с указателями, думаю вопросы у всех возникают примерно одинаковые поэтому опишу те, которые возникли у меня.

Для чего нужен указатель?

Почему всегда пишут “указатель типа” и чем указатель типа uint16_t отличается от указателя типа uint8_t ?

И кто вообще выдумал указатель?

Перед тем как ответить на эти вопросы, давайте вспомним, что такое указатель.
Указатель - это переменная, которая содержит адрес некоторого элемента данных(переменной, константы, функции, структуры).

Для объявления переменной как указателя необходимо перед её именем поставить * , а для получения адреса переменной используется & (унарный оператор взятия адреса).
char a = "a"; char *p = &a;
В данном случае в р содержится адрес переменной а. Но что интересно, для дальнейшей работы с указателем не надо писать звёздочку, она нужна только при объявлении .
char a = "a"; char b = "b"; char *p = &a; p = &b;
В данном случае в р содержится адрес переменной b, но если мы хотим получить значение лежащее по этому адресу, то нужно использовать оператор разыменования , та же звёздочка *.
char new_simbol = 0; char a = "a"; char *p = &a; new_simbol = *p;
Таким образом, переменная new_simbol будет содержать ascii код символа "a".

Теперь перейдём непосредственно к вопросам, для чего нужен указатель. Представьте что у нас есть массив, с которым мы хотим работать в функции. Для того чтобы передать массив в функцию его надо скопировать, то есть потратить память, которой у МК и так мало, поэтому более правильным решение будет не копировать массив, а передать адрес его первого элемента и размер.
m ={1,2,3...};
Можно это сделать так
void foo(char *m, uint8_t size) { }
или так
void foo(char m, uint8_t size) { }
Поскольку имя массива, содержит адрес его первого элемента, это есть не что иное, как указатель. Перемещаться по массиву можно с помощью простейших арифметических операций, например, для того чтобы получить значение пятого элемента массива, необходимо к адресу массива(адрес первого элемента) прибавить 4 и применить оператор разыменования.
m = *(m + 4);

И тут же возникает вопрос, для чего везде пишут тип перед указателем? Все просто, передавая адрес первого элемента массива и размер массива, мы говорим: Вот отсюда(указатель) выкопать 10 ямок(размер массива), приходим через два часа, а те, кто должны были выкопать ямки, вызвали трактор и роют котлован. Чтобы не попасть в такую ситуацию надо было указать размер ямки, в нашей аналогии тип указателя так, как тип определяет сколько байт будет занимать переменная в памяти.

Таким образом, указывая тип указателя, мы говорим компилятору, вот тебе адрес начала массива, один элемент массива занимает 2 байта, таких элементов в массиве 10 итого сколько памяти выделить под этот массив? 20 байт - отвечает компилятор. Для наглядности давайте возьмем указатель типа void, для него не определено сколько места он занимает - это просто адрес, приведём его к указателям разного типа и выполним операцию разадресации.

Также в функцию можно передать и указатель на структуру. Так как разметка структуры известна, нам достаточно передать только адрес её начала, а компилятор сам разобьёт её на поля.

Ну и последний вопрос, кто выдумал эту бяку указатель. Для того чтобы разобраться в этом вопросе, надо обратиться к ассемблеру, например AVR, и там мы найдём инструкции
st X, r1 ;сохранить содержимое r1 в SRAM по адресу Х, где X – пара регистров r26, r27 ld r1,X ; загрузить в r1 содержимое SRAM по адресу Х, где X – пара регистров r26, r27
Становится понятно, что Х содержит указатель (адрес) и, оказывается, нет никакого злого дядьки, который придумал указатель, чтобы запудрить всем мозги, работа с указателями(адресами) поддерживается на уровне ядра МК.