5. Вказівники та операції над ними
5.1 ПОНЯТТЯ ВКАЗІВНИКА
Кожна змінна у програмі - це об’єкт, який володіє ім’ям і значенням. Після визначення змінної з ініціалізацією всі звернення у програмі до неї за іменем замінюються компілятором на адресу іменованої області оперативної пам’яті, в якій зберігається значення змінної (Рис. 5.1). Програміст може визначити власні змінні для збереження адрес областей пам’яті. Такі змінні називають вказівниками.
int a=10;
Рис. 5.1.
Вказівник визначається наступним чином:
<тип> *< ідентифікатор> <ініціалі затор>;
Приклад 1. Визначення вказівників
int* pa=&a;// вказівник ра містить значення адреси змінної а
float *ptr (NULL); // Нульовий вказівник на об’єкт типу float
char*p; // Неініціалізований вказівник на об’єкт типу char
Значення адреси змінної одержується за допомогою унарної операції ”&”.
Для доступу до комірки пам’яті, виділеної під змінну через вказівник до останнього, слід застосувати унарну операцію розіменування ”*”.
Приклад 2. Непряма адресація через вказівник
int x=2; //змінна типу int
int *y =&x;// вказівник на елемент даних типу int
*y=1; // через вказівник до поля x вноситься значення 1,
//тобто x=1
p=new char(12);
В останньому операторі прикладу 2 неініціалізований вказівник р, описаний у прикладі 1, асоціюється з ділянкою у динамічній пам’яті під змінну типу char, до якої заноситься значення 12.
5.2 ДІЇ НАД ВКАЗІВНИКАМИ
Приклад 3: Дії над вказівниками
int a=5;
int *p=&a, *p2, *p2; p2=p1=p;
++p1; p2+=2;
cout<<“a=”<<a;
cout<<” p=”<<*p<<” p=”<<p<<” p1=”<<p1<<” p2=”<<p2;
Результат виконання:
a=5, *p=5, p=FFC8, p1=FFCC, p2=FFD0.
Конкретні значення адрес залежать від низки причин: архітектури комп’ютера, типу і розміру оперативної пам’яті тощо.
З арифметичних операцій між вказівниками дозволена лише операція віднімання.
Різницею двох вказівників одного типу є відстань між двома областями пам’яті, кратна довжині (в байтах) об’єкта того типу, якому відповідає вказівник. Різниця однотипних вказівників, що адресують суміжні об’єкти, за абсолютною величиною рівна одиниці. Адреси змінних позначаються цілочисельними 16-ковими константами.
Ті змінні, визначення яких розміщені в програмі поруч, займають суміжні ділянки пам’яті, проте розміщення об’єктів у пам’яті є оберненим в порівнянні з їх взаємним розташуванням у визначеннях тексту програми.
До вказівника дозволено додавати і віднімати цілочисельну константу (k). При цьому він пересувається між ділянками пам’яті на величину k*(sizeof(type)).
6.1 СТАТИЧНІ ТА ДИНАМІЧНІ МАСИВИ
Масив – це кінцева послідовність даних одного типу. Кожен елемент масиву має однакове ім’я – ім’я масиву, і відрізняється індексом (ціле число), за яким здійснюється доступ до елемента масиву. Індекси масивів у С/С++ починаються з 0. У програмі одновимірний масив оголошується наступним чином:
<тип> <ім’я масиву> [розмір] <ініціалізація>; ,
де розмір – кількість елементів одновимірного масиву.
Після визначення ім’я масиву стає вказівником-константою, значення якого є незмінним і становить адресу першого (нульового) елемента масиву.
За способом розміщення масиви поділяються на статичні та динамічні. Розмір статичного масиву можна задавати константою або константним виразом. Оскільки ділянка у оперативній пам’яті під масив задається на етапі компіляції і її розмір визначається типом елементів масиву та їх кількістю, розмірність масиву повинна бути визначена у тексті програми, а не підчас її виконання. Для визначення масиву змінного розміру використовується механізм динамічного виділення пам’яті.
Наприклад:
- оголошення одновимірного масиву з п’яти елементів цілого типу:
int a[5];
- динамічне виділення пам’яті під 10 цілочисельних елементів:
int*m=new int [10];
Враховуючи те, що ім¢я масиву є вказівником, зрозумілим стає зміст останньої операції: вказівникові на int m присвоюється початкова адреса ділянки пам¢яті, виділеної у динамічній області під 10 цілочисельних елементів.
Перевагою динамічних масивів є те, що їх розмірність може бути змінною, тобто у програмі можна працювати з масивами довільного розміру, не вносячи змін до тексту програми. Проте, динамічні масиви не можна ініціалізувати при визначенні і вони за замовчуванням не заповнюються нулями.
Натомість ініціалізацію статичних масивів можна здійснювати при їх визначенні. При цьому слід зауважити, що у С/С++ не перевіряється вихід індексу за межі масиву.
Наприклад:
double d[] = {1, 2, 3, 4, 5};
float f[10]={1.1, 2.2, 3.3, 4.4, 5.5, 6.6, 7.7, 8.8, 9.9, 10.0};
При поєднанні визначення масиву з ініціалізацією його розмірність у квадратних дужках можна не вказувати. Довжину масиву компілятор визначить за кількістю значень, наведених у фігурних дужках.
Для звернення до елементів масивів використовуються два способи, наприклад до 4-го (по порядку) елемента масиву a можна звернутися як a[3] або *(a+3). Останнє звернення базується на факті, що ім’я масиву є одночасно вказівником на його нульовий елемент, а зміщення вказівника у пам’яті відбувається на величину індексу помножену на розмір типу елементів масиву у байтах.
Пам’ять, зарезервовану під динамічний масив за допомогою new[ ], потрібно звільняти оператором delete [] <ім¢я массиву>.
Отже, якщо кількість елементів масиву відома до виконання програми, краще використовувати статичний масив, розмірність якого позначити як значення іменованої константи. Якщо розмірність масиву необхідно задавати в процесі виконання програми (до введення його елементів), то доцільно створювати динамічний масив.
... . Механізм переривань забезпечує ефективна взаємодія пристроїв уведення-висновку з мікропроцесором. Переривання цікавлять нас тому, що обробка переривань - це прерогатива програмування на мові асемблера. У високорівневих мовах відсутні засоби роботи з перериваннями на машинному рівні. Переривання звичайно викликаються зовнішніми пристроями. Переривання сигналізує мікропроцесору, щоб він призупинив ...
... функцій. Щоб полегшити їх роботу, фахівці Microsoft розробили бібліотеку MicrosoftFoundationClasses— MFC . Використовуючи готові класи C++, можна набагато швидше і простіше вирішувати багато задач. Бібліотека MFC істотно полегшує програмування в середовищі Windows. Ті, хто володіє достатнім досвідом програмування на C++, можуть допрацьовувати класи або створювати нові, похідні від існуючих. Класи ...
... , що використовується, прагнути включати в рядок до 10 слів; • прагнути не поміщати більш одного-двох параграфів тексту на один екран. 1.4 Розробка цифрового освітнього ресурсу: «Задачник по мові програмування. Циклічні алгоритми» Назва розробки: електронний навчальний посібник з язика програмування. (Додаток 1) Тип розробки: електронний навчальний посібник. Предмет: інформатика; тема: « ...
... мене основним принципам побудови алгоритмів, програм, вибору структур даних. Ця дисципліна вчить мене думати, надає мені практичних знань та досвіду, щоб розробляти модель програми ще до стадії набору програми на заданій мові програмування. Ця дисципліна вчить мене тим основним речам, без яких жоден представник вибраної мною професії не може обійтись у своїй праці, тим основам, які повинні буди зі ...
0 комментариев