Указатели. Иллюстративный материал к лекциям по алгоритмизации и программированию

Сентябрь 7, 2022

Главная
Алгебра
Указатели. Иллюстративный материал к лекциям по алгоритмизации и программированию

Содержание

2. Оглавление Описание указателей Инициализация указателей Действия с указателями Связь массивов и указателей Динамические массивы (одномерные) Динамические
3. Описание указателя Указатели - переменные для хранения адресов областей памяти. В С++ различают три вида указателей:
4. Указатель на функцию Содержит адрес в сегменте кода, по которому располагается исполняемый код функции. Указатель функции
5. Указатель на объект Содержит адрес области памяти, в которой хранятся данные определенного типа (основного или составного).
6. Указатель на void Применяется, когда тип объекта не определен. Указателю на void можно присвоить значение указателя
7. Использование указателей (1 из 3) при работе с динамической памятью, называемой кучей (heap). Куча - свободная
8. Использование указателей (2 из 3) Перед использованием указателя его надо инициализировать, т. е. присвоить значение. Использование
9. Инициализация указателей (1 из 3) Способы инициализации указателя: Присваивание указателю адреса существующего объекта Присваивание указателю адреса
10. Присваивание указателю адреса существующего объекта с помощью операции получения адреса: int а=5; // целая переменная int*
11. Присваивание указателю адреса области памяти в явном виде char* vp = (char *) 0xB8000000; Здесь 0хВ8000000
12. Присваивание указателю адреса области памяти в явном виде (доп) Пример. char * const key_byte =(char *)1047;
13. Присваивание указателю пустого значения Можно использовать константу NULL, определенную как указатель, равный нулю, Можно использовать и
14. Выделение участка памяти (1) А) c помощью операции new, синтаксис: new имя_типа (иницииализатор) Б) с помощью
15. Выделение участка памяти (2) Примеры: int* n = new int; //1 int* b = new int
16. Действия с указателями С указателями можно выполнять следующие операции: разыменование, или косвенное обращение к объекту (*),
17. Операции: разадресации, или разыменования Разыменование - доступ к величине, адрес которой хранится в указателе. Можно использовать
18. Приведение типов для указателей (1) Пример: #include void main() { unsigned long L=0x12345678; char *cp=(char *)&L;
19. Приведение типов для указателей (2) На экран возможен следующий вывод: Адрес L=0x8fe10ffc cp= 0x8fe10ffc *cp= 0x78
20. Схема размещения в памяти переменной L типа unsigned long
21. Арифметические операции с указателями (1) Инкремент char * р = new char [5]: p++; // значение
22. Арифметические операции с указателями (2) Вычитание Разность двух указателей — это разность их значений, деленная на
23. Связь массивов и указателей Имя массива – указатель на его начало int A[8]={12, 0, 2, 3,
24. Динамическое создание массивов #include void main() { int n; //размерность массива int *mm; cout > n;
25. Динамическое создание матрицы (1) Способ 1. Использование одномерного динамического массива int n,m; //размерность матрицы cout >n;
26. Динамическое создание матрицы (2) Способ 2. Использование вспомогательного динамического массива указателей Схема.
27. Одномерный массив указателей 0 1 2 Указатели типа int * 0 1 2 3 n одномерных
28. План создания динамической матрицы Описать двойной указатель Задать размерность матрицы Выделить память под вспомогательный массив указателей
29. Динамическое создание матрицы (2) Способ 2. Использование вспомогательного динамического массива указателей int n,m; //размерность матрицы cout
30. Динамическое создание матрицы (2) //заполнение массива указателей, //выделение памяти для каждой строки матрицы for (int i=0;
31. Удаление матрицы //обработка элементов матрицы в соответствии // с условием задачи …. //удаление строк матрицы for
32. Итоги Рассмотренные вопросы: Указатели Понятие , способы описания и инициализации действия с указателями Связь с массивами
33. 24.04.2016 Библиографический список Подбельский В.В. Язык СИ++. Учебное пособие. М.: Финансы и статистика, 2003. – 560
35. Скачать презентацию

Слайд 2

Оглавление
Описание указателей
Инициализация указателей
Действия с указателями
Связь массивов и указателей
Динамические массивы (одномерные)
Динамические матрицы
24.04.2016

Слайд 3

Описание указателя
Указатели - переменные для хранения адресов областей памяти.
В С++

различают три вида указателей:
на объект;
на функцию;
на тип void.

Слайд 4

Указатель на функцию
Содержит адрес в сегменте кода, по которому располагается исполняемый

код функции.
Указатель функции имеет тип «указатель функции, возвращающей значение заданного типа и имеющей аргументы заданного типа»:
тип (*имя) ( список типов аргументов );

Слайд 5

Указатель на объект
Содержит адрес области памяти, в которой хранятся данные определенного

типа (основного или составного).
Объявление указателя на объект :
тип *имя;

Слайд 6

Указатель на void
Применяется, когда тип объекта не определен.
Указателю на void можно
присвоить

значение указателя любого типа,
сравнивать его с любыми указателями,
но перед выполнением каких-либо действий с областью памяти, на которую он ссылается, нужно преобразовать его к конкретному типу явным образом.

Слайд 7

Использование указателей (1 из 3)
при работе с динамической памятью, называемой кучей

(heap).
Куча - свободная память, в которой можно во время выполнения программы выделять место в соответствии с потребностями программы.
Доступ к выделенным участкам динамической памяти производится только через указатели.
Время жизни динамических переменных - от создания до конца программы или до явного освобождения памяти.

Слайд 8

Использование указателей (2 из 3)
Перед использованием указателя его надо инициализировать, т.

е. присвоить значение.
Использование неинициализированных указателей - источник ошибок в программах.
Инициализатор записывается после имени указателя либо в круглых скобках, либо после знака равенства.

Слайд 9

Инициализация указателей (1 из 3)
Способы инициализации указателя:
Присваивание указателю адреса существующего

объекта
Присваивание указателю адреса области памяти в явном виде
Присваивание пустого значения
Выделение участка памяти

Слайд 10

Присваивание указателю адреса существующего объекта
с помощью операции получения адреса:
int а=5; //

целая переменная
int* p=&a // в указатель записывается адрес а
int* р (&a); // то же самое другим способом
с помощью значения другого инициализированного указателя:
int* r = р:
помощью имени массива или функции, которые трактуются как адрес:
int B[10]:
int* t=B; // присваивание адреса начала массива
void f(int а ) {(/* ... */ } // определение функции
void (*pf)(int); // указатель на функцию
рf=f; // присваивание адреса функции

Слайд 11

Присваивание указателю адреса области памяти в явном виде
char* vp = (char

*) 0xB8000000;
Здесь
0хВ8000000 - шестнадцатеричная константа,
(cha r *) - операция приведения типа:
константа преобразуется к типу «указатель на char».

Слайд 12

Присваивание указателю адреса области памяти в явном виде (доп)
Пример.
char * const

key_byte =(char *)1047;
Значение указателя невозможно изменить, он всегда показывает на байт с адресом 1047 (шестнадцатеричное представление 0х1047).
Это - байт состояния клавиатуры. Содержимое этого участка с помощью разыменования указателя-константы как для чтения, так и для изменений.
#include
void main()
{char *const key_b=(char *)1047;
cout<<"\n Байт состояния клавиатуры - "<< *key_b;
*key_b='Ё';
cout<<"\n Байт состояния клавиатуры - "<< *key_b;
}

Слайд 13

Присваивание указателю пустого значения
Можно использовать константу NULL, определенную как указатель, равный

нулю,
Можно использовать и просто 0
int* sx = NULL
int* rz = 0;

Слайд 14

Выделение участка памяти (1)
А) c помощью операции new, синтаксис:
new имя_типа

(иницииализатор)
Б) с помощью функций malloc() и calloc(). Синтаксис:
имя_указателя=(тип_указателя)malloc(объем_в_байтах);
имя_указателя=(тип_указателя)сalloc (число_элементов, размер_эл-та_в_байтах);
Освобождение динамично выделенной памяти delete, free.

Слайд 15

Выделение участка памяти (2)
Примеры:
int* n = new int; //1
int* b =

new int (10); //2
int* q = new int [10]; //3
int* u = (int *) malloc (sizeof (int)); //4
int* u = (int *) сalloc (1, sizeof (int)); //5
Пример: delete n; delete [ ]b;
free (u);

Слайд 16

Действия с указателями
С указателями можно выполнять следующие операции:
разыменование, или косвенное обращение

к объекту (*),
присваивание,
приведение типов,
сложение с константой,
вычитание,
инкремент (++),
декремент (--),
сравнение

Слайд 17

Операции: разадресации, или разыменования
Разыменование - доступ к величине, адрес которой хранится

в указателе.
Можно использовать как для получения значения, так и для изменения значения:
char а; // переменная типа char
char * р = new char; /* выделение памяти под указатель и под динамическую переменную типа char */
*р = 'Ю'; а = *р; // присваивание значения обеим переменным
Присваивание
int *t, *z, y=34;
t=&y; z=t;

Слайд 18

Приведение типов для указателей (1)
Пример:
#include
void main()
{ unsigned long L=0x12345678;
char

*cp=(char *)&L;
int *ip=(int *)&L;
long *lp=(long *)&L;
cout< cout<<"\n Адрес L=" <<&L;
cout <<"\n cp= "<<(void *)cp<<"\t*cp= 0x"<<(int)*cp;
cout <<"\n ip= "<<(void *)ip<<"\t*ip= 0x"<<*ip;
cout <<"\n lp= "<<(void *)lp<<"\t*lp= 0x"<<*lp;
}

Слайд 19

Приведение типов для указателей (2)
На экран возможен следующий вывод:
Адрес L=0x8fe10ffc
cp= 0x8fe10ffc

*cp= 0x78
ip= 0x8fe10ffc *ip= 0x5678
lp= 0x8fe10ffc *lp= 0x12345678
Присваивание без явного приведения типов допускается в двух случаях:
указателям типа void*;
если тип указателей справа и слева от операции присваивания один и тот же.

Слайд 20

Схема размещения в памяти переменной L типа unsigned long

Слайд 21

Арифметические операции с указателями (1)
Инкремент
char * р = new char [5]:

p++;
// значение р увеличивается на 1
long * q = new long [53]; q++ ;
// значение q увеличивается на 4
Декремент
сложение с константой
char * р = new char [5]:
int c=3; p=p+c;
// значение р увеличивается на 3
long * q = new long [53]; q=q+c;
// значение q увеличивается на 12

Слайд 22

Арифметические операции с указателями (2)
Вычитание
Разность двух указателей — это разность их

значений, деленная на размер типа в байтах
Суммирование двух указателей не допускается.

Слайд 23

Связь массивов и указателей
Имя массива – указатель на его начало
int A[8]={12,

0, 2, 3, 4, 5, 65, 8, 3};
int *p;
p=A;
p=&A[0];
p=&A;
Обращение к отдельным элементам массива
int i=2, x=*p;
x=*(p+i);
x=p[i];

Слайд 24

Динамическое создание массивов
#include
void main()
{ int n; //размерность массива
int *mm;
cout<<"\n

Введите количество элементов массива n="; cin>> n;
// создание массива
mm= new int [n];
// заполнение массива
for (int i=0; i// вывод массива на экран
cout<<"\n Массив \n";
for (i=0; i…….
delete [] mm; // delete mm;
}

Слайд 25

Динамическое создание матрицы (1)
Способ 1. Использование одномерного динамического массива
int n,m; //размерность

матрицы
cout<<"\nВведите количество строк матрицы:"; cin>>n;
cout<<"\nВведите количество столбцов матрицы:"; cin>>m;
int *matr; //указатель на начало массива
matr=new int [n*m]; //выделение памяти для массива
//заполнение матрицы
for (int i=0; i for (int j=0; j *(matr+i*m+j)= random(15);

Слайд 26

Динамическое создание матрицы (2)
Способ 2. Использование вспомогательного динамического массива указателей
Схема.

Слайд 27

Одномерный массив указателей
0
1
2
Указатели типа int *
0
1
2
3
n одномерных массивов
Элементы типа int
Схема имитации

двумерного массива с помощью массива указателей и набора одномерных массивов

Слайд 28

План создания динамической матрицы
Описать двойной указатель
Задать размерность матрицы
Выделить память под

вспомогательный массив указателей
В цикле выделить память под каждую из строк матрицы (заполнение массива указателей
Заполнить матрицу
Произвести необходимую обработку
Удалить строки матрицы
Удалить вспомогательный массив указателей

Слайд 29

Динамическое создание матрицы (2)
Способ 2. Использование вспомогательного динамического массива указателей
int n,m;

//размерность матрицы
cout<<"\nВведите количество строк матрицы:"; cin>>n;
cout<<"\nВведите количество столбцов матрицы:"; cin>>m;
int **matr; //указатель на начало массива указателей
//выделение памяти для вспомогательного
//массива указателей
matr=new int *[n];

Слайд 30

Динамическое создание матрицы (2)
//заполнение массива указателей,
//выделение памяти для каждой строки

матрицы
for (int i=0; i//заполнение матрицы
for ( i=0; i for (int j=0; j matr[i][j]= random(15);

Слайд 31

Удаление матрицы
//обработка элементов матрицы в соответствии
// с условием задачи
….
//удаление строк

матрицы
for (i=0; i//удаление вспомогательного массива указателей
delete [] matr;

Слайд 32

Итоги Рассмотренные вопросы:
Указатели
Понятие , способы описания и инициализации
действия с указателями
Связь

с массивами
Динамическое выделение памяти под массивы

24.04.2016

Слайд 33

24.04.2016
Библиографический список
Подбельский В.В. Язык СИ++. Учебное пособие. М.: Финансы и

статистика, 2003. – 560 с.
Павловская Т.А. C/C++. Программирование на языке высокого уровня: учебник для студентов вузов, обучающихся по направлению "Информатика и вычисл. техника" СПб.: Питер, 2005. - 461 с.
Березин Б.И. Начальный курс C и C++ / Б.И. Березин, С.Б. Березин. - М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2001. - 288 с
Каширин И.Ю., Новичков В.С. От С к С++. Учебное пособие для вузов. – М.: Горячая линия – Телеком, 2005. – 334 с.

Указатели. Иллюстративный материал к лекциям по алгоритмизации и программированию

Содержание

Описание указателя Указатели - переменные для хранения адресов областей памяти.В С++

Указатель на функциюСодержит адрес в сегменте кода, по которому располагается исполняемый

Указатель на объектСодержит адрес области памяти, в которой хранятся данные определенного

Указатель на voidПрименяется, когда тип объекта не определен.Указателю на void можноприсвоить

Использование указателей (1 из 3)при работе с динамической памятью, называемой кучей

Использование указателей (2 из 3)Перед использованием указателя его надо инициализировать, т.

Инициализация указателей (1 из 3)Способы инициализации указателя: Присваивание указателю адреса существующего

Присваивание указателю адреса существующего объектас помощью операции получения адреса:int а=5; //

Присваивание указателю адреса области памяти в явном видеchar* vp = (char

Присваивание указателю адреса области памяти в явном виде (доп)Пример.char * const

Присваивание указателю пустого значенияМожно использовать константу NULL, определенную как указатель, равный

Выделение участка памяти (1)А) c помощью операции new, синтаксис: new имя_типа

Выделение участка памяти (2)Примеры:int* n = new int; //1int* b =

Действия с указателямиС указателями можно выполнять следующие операции:разыменование, или косвенное обращение

Операции: разадресации, или разыменованияРазыменование - доступ к величине, адрес которой хранится

Приведение типов для указателей (1)Пример:#include void main(){ unsigned long L=0x12345678; char

Приведение типов для указателей (2)На экран возможен следующий вывод:Адрес L=0x8fe10ffccp= 0x8fe10ffc

Схема размещения в памяти переменной L типа unsigned long

Арифметические операции с указателями (1)Инкрементchar * р = new char [5]:

Арифметические операции с указателями (2)ВычитаниеРазность двух указателей — это разность их

Связь массивов и указателейИмя массива – указатель на его началоint A[8]={12,

Динамическое создание массивов#include void main(){ int n; //размерность массиваint *mm; cout<<"\n

Динамическое создание матрицы (1)Способ 1. Использование одномерного динамического массиваint n,m; //размерность

Динамическое создание матрицы (2)Способ 2. Использование вспомогательного динамического массива указателейСхема.

Одномерный массив указателей012Указатели типа int *0123n одномерных массивовЭлементы типа intСхема имитации

План создания динамической матрицы Описать двойной указательЗадать размерность матрицыВыделить память под

Динамическое создание матрицы (2)Способ 2. Использование вспомогательного динамического массива указателейint n,m;

Динамическое создание матрицы (2)//заполнение массива указателей, //выделение памяти для каждой строки

Удаление матрицы//обработка элементов матрицы в соответствии // с условием задачи…. //удаление строк

Итоги Рассмотренные вопросы: УказателиПонятие , способы описания и инициализации действия с указателями Связь

24.04.2016 Библиографический список Подбельский В.В. Язык СИ++. Учебное пособие. М.: Финансы и

Похожие презентации