Массивы и указатели

Август 24, 2022

Главная
Информатика
Массивы и указатели

Содержание

2. Указатели Указатели Когда компилятор обрабатывает оператор объявления переменной, например, int var_int = 10;, он выделяет память
3. Указатели Программист в своей программе может сам определить свои собственные переменные для хранения адресов памяти. Такие
4. Указатели Эти указатели отличаются свойствами и набором допустимых действий (операций). Указатель не является самостоятельным типом, он
5. Указатели Тип может быть любым (стандартный, пользовательский), кроме ссылки, причем, к этому моменту тип может быть
6. Указатели Рассмотрим пример: double var_double = 55.39566; double *ptr_double = &var_double; int main() { setlocale(0,"RUS"); cout
7. Указатели Ответ этой программы: Значение = 55.3957 Адрес = 00419000 Значение через указатель = 57.3957 Величина
8. Указатели А сколько байт оперативной памяти будет занимать сам указатель? Выяснить это не сложно: cout Результатом
9. Указатели Память выделяемая под указатель зависит от разрядности машины. Указатель на функцию по синтаксису отличается от
10. Указатели Рассмотрим пример: int max(int arg_1, int arg_2) { if(arg_1>arg_2)return arg_1; else return arg_2; } double
11. Указатели int main() { int var_int_1 = 34, var_int_2 = 22; double var_double_1 = 1.23, var_double_2
12. Указатели Указатели на функции позволяют вызвать функцию не напрямую, а косвенно, что повышает гибкость при использовании
13. Указатели Указатель на тип void – отдельный указатель, используемый в тех случаях, когда конкретный тип объекта
14. Указатели Пример указателя на тип void: float fl = 3.14; float *ptr_float = &fl; int main()
15. Указатели Указатель может быть константой или переменной, а также указывать на константу или переменную: const int
16. Указатели *Инициализация указателей При объявлении указателя надо стремиться выполнить его инициализацию, то есть присвоить ему некоторое
17. Указатели Существуют следующие способы инициализации указателей: Присваивание указателю адреса существующего объекта: - с помощью операции получения
18. Указатели Еще один пример: struct Test { int test_int; char test_char; double tetst_double; } test={10, 'A',
19. Указатели int main() { Test *ptr_Test = &test; cout test_int test_char tetst_double system("pause"); return 0; }
20. Указатели - с помощью значения другого инициализированного указателя float var_float = 3.55f; float *ptr_float_1 = &var_float;
21. Указатели - с помощью имени массива unsigned array_int[] = {33, 51, 78, 4, 15}; int main()
22. Указатели Известно, что имя массива является указателем на его первый элемент, поэтому следующие выражения эквивалентны: cout
23. Указатели - с помощью имени функции void func(int,char){ // ……}; void (*ptr_fun)(int,char) = &func; Знак операции
24. Указатели 2. Присваивание указателю адреса области памяти в явном виде: char *vp = (char *)0xB8000000; int
25. Указатели 3. Присваивание пустого указателя: short *ptr_short = NULL; long *ptr_long = 0; 4. Выделение участка
26. Указатели Здесь в динамической памяти выделяется место для хранения величины типа int. int *p_j = new
27. Указатели - с помощью функции malloc: int *p_i = (int *)malloc(sizeof(int)); Функция malloc заимствована из языка
28. Указатели На программистском сленге это означает появление «мусора» в памяти. Полезный совет при попытке выделения памяти
29. Указатели int main() { float *ptr_float = new float(67.44f); if(!ptr_float) { cout exit(1); } else cout
30. Указатели Операции над указателями Как уже было сказано, указатели – переменные, хранящие адреса ячеек памяти, то
31. Указатели Определим основные операции допустимые над указателями: операция разадресация (разыменования), косвенное обращение к объекту (*); присваивание;
32. Указатели сравнение; приведение типов. При работе с указателями очень часто используется операция получения (взятия) адреса (&).
33. Указатели Эта операция симметрична, то есть с ее помощью можно получить значение объекта или изменить его.
34. Указатели Эта операция применима только к указателям на объект какого-либо типа и на тип void. К
35. Указатели Например, при работе с массивами они допустимы, а с указателями на обычные переменные или с
36. Указатели Рассмотрим пример использования арифметических операций: float array_float = {3.2, -44.6, -0.073, 12, 5.0}; // ….
37. Указатели Операции инкременты, декремента, вычитание константы рассмотреть самостоятельно. Важную операцию представляет операция преобразования указателей. Преобразование указателей
38. Указатели - в стиле языка С++, используя операции static_cast, dynamic_cast, reinterpret_cast, например, static_cast (ptr_int); Операции преобразования
39. Указатели Обычно операция преобразования используется при выполнении операции присваивания. Присваивание без явного преобразования допускается если в
40. Ссылки *Ссылки Ссылка (ссылочный тип данных) – синоним имени, указанного при инициализации ссылки. Ссылку можно рассматривать
41. Ссылки Пример объявления ссылки: int var_int = 57; int &ref_int = var_int; const char &ref_char =
42. Ссылки - тип ссылки должен совпадать с типом величины, на которую она ссылается; - не разрешается
43. Ссылки Ссылки позволяют использовать в функциях переменные, передаваемые по адресу, без операции разыменования, что упрощает процесс
44. Массивы
49. Скачать презентацию

Слайд 2

Указатели
Указатели
Когда компилятор обрабатывает оператор объявления переменной, например, int var_int = 10;,

он выделяет память в соответствии с типом(int) и инициализирует его значением 10. Все обращения в программе к этой переменной по ее имени заменяется компилятором на адрес памяти, в которой хранится значение переменной.

Слайд 3

Указатели
Программист в своей программе может сам определить свои собственные переменные для

хранения адресов памяти. Такие переменные называются указателями.
В С++ различают три вида указателей:
указатель на объект;
указатель на функцию;
указатель на тип void.

Слайд 4

Указатели
Эти указатели отличаются свойствами и набором допустимых действий (операций). Указатель не

является самостоятельным типом, он всегда связан с другим конкретным типом.
Указатель на объект имеет следующий формат:
тип *имя_указателя [= инициализатор];

Слайд 5

Указатели
Тип может быть любым (стандартный, пользовательский), кроме ссылки, причем, к этому

моменту тип может быть только объявлен, но еще не определен.
Символ ‘*’ (звездочка) относится непосредственно к имени, поэтому при групповом объявлении указателей, символ нужно ставить перед каждым объектом, например,
double *ptr_d_1, var_double, *ptr_d_2;

Слайд 6

Указатели
Рассмотрим пример:
double var_double = 55.39566;
double *ptr_double = &var_double;
int main()
{
setlocale(0,"RUS");
cout << "

Значение = " << var_double << endl;
cout << " Адрес переменной = " << ptr_double << endl;
cout << " Значение через указатель = " << *ptr_double << endl;
system("pause");
return 0;
}

Слайд 7

Указатели
Ответ этой программы:
Значение = 55.3957
Адрес = 00419000
Значение через указатель = 57.3957
Величина

0041900016 является физическим адресом ячейки ОЗУ, по которому хранится переменная типа double. Несложно догадаться, что адрес – это положительное (неотрицательное) целое число в диапазоне от 0 до N.
При другом запуске программы адрес (результат программы) может быть другим.

Слайд 8

Указатели
А сколько байт оперативной памяти будет занимать сам указатель? Выяснить это

не сложно:
cout << " Кол-во байт под указатель = «
<< sizeof(ptr_double) << endl;
Результатом этого оператора будет число байт, выделяемых под указатель. Это количество представляет собой машинное слово ЭВМ. Таким образом вы можете программным способом выяснить разрядность своей машины.

Слайд 9

Указатели
Память выделяемая под указатель зависит от разрядности машины.
Указатель на функцию по

синтаксису отличается от остальных указателей, общий формат которого следующий:
тип (*имя_указ)(список_параметров);
Например,
double (*ptr_func)(double, const int&);

Слайд 10

$Указатели Рассмотрим пример: int max(int arg_1, int arg_2) { if(arg_1>arg_2)return arg_1;$

Указатели
Рассмотрим пример:
int max(int arg_1, int arg_2)
{
if(arg_1>arg_2)return arg_1;
else return arg_2;
}
double max(double arg_1,

double arg_2)
{
if(arg_1>arg_2)return arg_1;
else return arg_2;
}
int (*ptr_fun_int)(int,int) = &max;
double (*ptr_fun_double)(double, double) = &max;

Слайд 11

$Указатели int main() { int var_int_1 = 34, var_int_2 = 22;$

Указатели
int main()
{
int var_int_1 = 34, var_int_2 = 22;
double var_double_1 = 1.23,

var_double_2 = -0.765;
cout << ptr_fun_int(var_int_1, var_int_2) << endl;
cout << ptr_fun_double(var_double_1, var_double_2) << endl;
system("pause");
return 0;
}

Слайд 12

Указатели
Указатели на функции позволяют вызвать функцию не напрямую, а косвенно, что

повышает гибкость при использовании функций. В частности, можно создавать массивы указателей на функции и работать с ними как с элементами обычного массива.

Слайд 13

Указатели
Указатель на тип void – отдельный указатель, используемый в тех случаях,

когда конкретный тип объекта адрес которого необходимо сохранить, не известен или не определен. Возможны варианты хранения адресов переменных различного типа, но перед обращением к объекту через указатель на тип void, его необходимо преобразовать к указателю на конкретный тип явным образом.

Слайд 14

Указатели
Пример указателя на тип void:
float fl = 3.14;
float *ptr_float = &fl;
int

main()
{
void *ptr_void = ptr_float;
cout << *(float *)ptr_void << endl;
// *static_cast(ptr_void) << endl;
system("pause");
return 0;
}

Слайд 15

Указатели
Указатель может быть константой или переменной, а также указывать на константу

или переменную:
const int *ptr_int;
// указатель на целую константу
Int *const int const_ptr_int;
// константный указатель на переменную целого типа
Величины типа указатель подчиняются общим правилам определения области действия, видимости и времени жизни.

Слайд 16

Указатели
*Инициализация указателей
При объявлении указателя надо стремиться выполнить его инициализацию, то есть

присвоить ему некоторое начальное значение. Использование неинициализированного указателя – распространенный источник ошибок в программе. Инициализатор записывается после имени указателя после знака равенства или в круглых скобках.

Слайд 17

Указатели
Существуют следующие способы инициализации указателей:
Присваивание указателю адреса существующего объекта:
- с помощью

операции получения адреса &
int var_int = 6338;
int *ptr_int = &var_int; // или
int *ptr_int(&var_int);

Слайд 18

$Указатели Еще один пример: struct Test { int test_int; char test_char;$

Указатели
Еще один пример:
struct Test
{
int test_int;
char test_char;
double tetst_double;
} test={10, 'A', 4.78};

Слайд 19

$Указатели int main() { Test *ptr_Test = &test; cout test_int test_char tetst_double system("pause"); return 0; }$

Указатели
int main()
{
Test *ptr_Test = &test;
cout << ptr_Test->test_int << ' '
<<

ptr_Test->test_char << ' '
<< ptr_Test-> tetst_double << endl;
system("pause");
return 0;
}

Слайд 20

Указатели
- с помощью значения другого инициализированного указателя
float var_float = 3.55f;
float *ptr_float_1

= &var_float;
float *ptr_float_1 = ptr_float_2;

Слайд 21

$Указатели - с помощью имени массива unsigned array_int[] = {33, 51,$

Указатели
- с помощью имени массива
unsigned array_int[] = {33, 51, 78, 4,

15};
int main()
{
unsigned *ptr_array = &array_int; // & - не обязательно
cout << *(ptr_array + 3) << endl;
system("pause");
return 0;
}

Слайд 22

Указатели
Известно, что имя массива является указателем на его первый элемент, поэтому

следующие выражения эквивалентны:
cout << *ptr_array << endl;
cout << *array_int << endl;
В обоих случаях получим значение первого элемента массива.

Слайд 23

Указатели
- с помощью имени функции
void func(int,char){ // ……};
void (*ptr_fun)(int,char) = &func;
Знак

операции взятия адреса & здесь также не обязателен, так как имя функции трактуется как адрес ячейки памяти, начиная с которого находится объектный код данной функции.

Слайд 24

Указатели
2. Присваивание указателю адреса области памяти в явном виде:
char *vp =

(char *)0xB8000000;
int main()
{
cout << *vp << endl; // ???????
system("pause");
return 0;
}

Слайд 25

Указатели
3. Присваивание пустого указателя:
short ptr_short = NULL;
long ptr_long = 0;
4. Выделение

участка динамической памяти:
- с помощью операции new:
int *p_i = new int;

Слайд 26

Указатели
Здесь в динамической памяти выделяется место для хранения величины типа int.
int

*p_j = new int(100);
Здесь помимо выделение памяти, заносится значение 100.
int *p_array new int[10];
Здесь выделяется место в динамической области памяти для хранения массива целых чисел.

Слайд 27

Указатели
- с помощью функции malloc:
int p_i = (int )malloc(sizeof(int));
Функция malloc заимствована

из языка С, тем не менее, она работает.
При работе с динамической областью памяти необходимо следить за тем, чтобы указатель не вышел за пределы области видимости. В этом случае память отведенная под указатель освобождается, указатель обнуляется, а переменная становится недоступной.

Слайд 28

Указатели
На программистском сленге это означает появление «мусора» в памяти.
Полезный совет при

попытке выделения памяти в динамической области. Проверяйте значение указателя после выполнения операции new или функции malloc на равенство нулю. Если указатель нулевой, то операционной системе не удалось найти достаточного свободного объема памяти . Это предотвратит последующие ошибки.

Слайд 29

$Указатели int main() { float *ptr_float = new float(67.44f); if(!ptr_float) {$

Указатели
int main()
{
float *ptr_float = new float(67.44f);
if(!ptr_float)
{
cout << " Недостаточно памяти "

<< endl;
exit(1);
}
else cout << " Ok " << endl;
system("pause");
return 0;
}

Слайд 30

Указатели
Операции над указателями
Как уже было сказано, указатели – переменные, хранящие адреса

ячеек памяти, то есть, величины, относящиеся к без знаковому целому типу. Не сложно догадаться, что к величинам данного типа применимы арифметические операции, но не все. Кроме того над ними допускаются и другие и операции.

Слайд 31

Указатели
Определим основные операции допустимые над указателями:
операция разадресация (разыменования), косвенное обращение к

объекту (*);
присваивание;
сложение с константой;
вычитание константы;
инкремент (--);
декремент (++);

Слайд 32

Указатели
сравнение;
приведение типов.
При работе с указателями очень часто используется операция получения (взятия)

адреса (&).
Основной операцией над указателями является операция разадресация или разыменования, которая предназначена для доступа к величине, на которую указывает указатель.

Слайд 33

Указатели
Эта операция симметрична, то есть с ее помощью можно получить значение

объекта или изменить его.
Рассмотрим пример:
int main()
{
typedef unsigned long int UINT;
//
UINT *ptr_UINT = new UINT(12L);
// объявление и инициализация указателя на объект UINT
cout << " Величина UINT " << *ptr_UINT << endl;
// получение значения по указателю
return 0;
}

Слайд 34

Указатели
Эта операция применима только к указателям на объект какого-либо типа и

на тип void. К указателям на функцию она не имеет смысла.
Арифметические операции над указателями, в частности, сложение с константой, вычитание константы, инкремент, декремент допустимы, но не над всеми видами указателей.

Слайд 35

Указатели
Например, при работе с массивами они допустимы, а с указателями на

обычные переменные или с указателями на функции, лишены смысла. Кроме перечисленных арифметических операций допускается использование операции вычитания указателей. Все остальные операции, то есть сложение, умножение или деление указателей не допускаются!

Слайд 36

$Указатели Рассмотрим пример использования арифметических операций: float array_float = {3.2, -44.6,$

Указатели
Рассмотрим пример использования арифметических операций:
float array_float = {3.2, -44.6, -0.073, 12,

5.0};
// ….
float summa_array(float arr[])
{
float rez = 0;
for(int i =0; i<5; i++)
rez += *(arr+i); //сложение указателя с константой
return rez;
}

Слайд 37

Указатели
Операции инкременты, декремента, вычитание константы рассмотреть самостоятельно.
Важную операцию представляет операция преобразования

указателей. Преобразование указателей в С++ допускается двумя способами:
унаследованным от языка С. Общий формат оператора преобразования следующий:
(тип *) имя_указателя;, или
тип * (имя_указателя);.

Слайд 38

Указатели
- в стиле языка С++, используя операции static_cast, dynamic_cast, reinterpret_cast, например,

static_cast (ptr_int);
Операции преобразования широко используются при преобразовании в иерархии родственных классов в условиях наследования.

Слайд 39

Указатели
Обычно операция преобразования используется при выполнении операции присваивания. Присваивание без явного

преобразования допускается если в левой части выражения используется указатель на тип void или типы указателей совпадают. Значение 0 неявно приводится к указателю на любой тип.
Присваивание указателей на объекты указателям на функции и наоборот не допускается!

Слайд 40

Ссылки
*Ссылки
Ссылка (ссылочный тип данных) – синоним имени, указанного при инициализации ссылки.

Ссылку можно рассматривать как указатель, который не надо разыменовывать. Формат объявления ссылки следующий:
тип_ссылки &имя_ссылки = инициализация;

Слайд 41

Ссылки
Пример объявления ссылки:
int var_int = 57;
int &ref_int = var_int;
const char &ref_char

= ‘\n’;
Следует запомнить следующие правила определения и использования ссылок:
- переменная-ссылка должна явно инициализироваться при ее описании, кроме случаев, когда она является параметром функции, описана как extern или ссылается на поле данных класса;

Слайд 42

Ссылки
- тип ссылки должен совпадать с типом величины, на которую она

ссылается;
- не разрешается определять указатели на ссылки, создавать массивы ссылок и ссылки на ссылки.
Ссылки применяются чаще всего в качестве параметров функций и типов возвращаемых функциями результатов.

Слайд 43

Ссылки
Ссылки позволяют использовать в функциях переменные, передаваемые по адресу, без операции

разыменования, что упрощает процесс программирования.
Ссылки, в отличие от указателей не занимают место в памяти и являются по сути другим именем объекта. Операции над ссылкой приводит к изменению величины, на которую она ссылается.

Слайд 44

Массивы

Слайд 45

Слайд 46

Слайд 47

Массивы и указатели

Содержание

УказателиУказателиКогда компилятор обрабатывает оператор объявления переменной, например, int var_int = 10;,

УказателиПрограммист в своей программе может сам определить свои собственные переменные для

УказателиЭти указатели отличаются свойствами и набором допустимых действий (операций). Указатель не

УказателиТип может быть любым (стандартный, пользовательский), кроме ссылки, причем, к этому

УказателиРассмотрим пример:double var_double = 55.39566;double *ptr_double = &var_double;int main(){ setlocale(0,"RUS"); cout << "

УказателиОтвет этой программы:Значение = 55.3957Адрес = 00419000Значение через указатель = 57.3957Величина

УказателиА сколько байт оперативной памяти будет занимать сам указатель? Выяснить это

УказателиПамять выделяемая под указатель зависит от разрядности машины.Указатель на функцию по

УказателиРассмотрим пример:int max(int arg_1, int arg_2){ if(arg_1>arg_2)return arg_1; else return arg_2;}double max(double arg_1,

Указателиint main(){ int var_int_1 = 34, var_int_2 = 22; double var_double_1 = 1.23,

УказателиУказатели на функции позволяют вызвать функцию не напрямую, а косвенно, что

УказателиУказатель на тип void – отдельный указатель, используемый в тех случаях,

УказателиПример указателя на тип void:float fl = 3.14;float *ptr_float = &fl;int

УказателиУказатель может быть константой или переменной, а также указывать на константу

Указатели*Инициализация указателейПри объявлении указателя надо стремиться выполнить его инициализацию, то есть

УказателиСуществуют следующие способы инициализации указателей:Присваивание указателю адреса существующего объекта: - с помощью

УказателиЕще один пример:struct Test{ int test_int; char test_char; double tetst_double;} test={10, 'A', 4.78};

Указателиint main(){ Test *ptr_Test = &test; cout << ptr_Test->test_int << ' ' <<

Указатели - с помощью значения другого инициализированного указателяfloat var_float = 3.55f;float *ptr_float_1

Указатели - с помощью имени массиваunsigned array_int[] = {33, 51, 78, 4,

УказателиИзвестно, что имя массива является указателем на его первый элемент, поэтому

Указатели - с помощью имени функцииvoid func(int,char){ // ……};void (*ptr_fun)(int,char) = &func;Знак

Указатели2. Присваивание указателю адреса области памяти в явном виде:char *vp =

Указатели3. Присваивание пустого указателя:short *ptr_short = NULL;long *ptr_long = 0;4. Выделение

УказателиЗдесь в динамической памяти выделяется место для хранения величины типа int.int

Указатели - с помощью функции malloc:int *p_i = (int *)malloc(sizeof(int));Функция malloc заимствована

УказателиНа программистском сленге это означает появление «мусора» в памяти.Полезный совет при

Указателиint main(){ float *ptr_float = new float(67.44f); if(!ptr_float) { cout << " Недостаточно памяти "

УказателиОперации над указателямиКак уже было сказано, указатели – переменные, хранящие адреса

УказателиОпределим основные операции допустимые над указателями:операция разадресация (разыменования), косвенное обращение к

Указателисравнение;приведение типов.При работе с указателями очень часто используется операция получения (взятия)

УказателиЭта операция симметрична, то есть с ее помощью можно получить значение

УказателиЭта операция применима только к указателям на объект какого-либо типа и

УказателиНапример, при работе с массивами они допустимы, а с указателями на

УказателиРассмотрим пример использования арифметических операций:float array_float = {3.2, -44.6, -0.073, 12,

УказателиОперации инкременты, декремента, вычитание константы рассмотреть самостоятельно.Важную операцию представляет операция преобразования

Указатели - в стиле языка С++, используя операции static_cast, dynamic_cast, reinterpret_cast, например,

УказателиОбычно операция преобразования используется при выполнении операции присваивания. Присваивание без явного

Ссылки*СсылкиСсылка (ссылочный тип данных) – синоним имени, указанного при инициализации ссылки.

СсылкиПример объявления ссылки:int var_int = 57;int &ref_int = var_int;const char &ref_char

Ссылки - тип ссылки должен совпадать с типом величины, на которую она

СсылкиСсылки позволяют использовать в функциях переменные, передаваемые по адресу, без операции