- •Красноярск
- •Федеральное агентство по образованию гоу впо «Сибирский государственный технологический университет»
- •220301 Автоматизация технологических процессов и производств,
- •230201 Информационные системы и технологии,
- •230105 Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем всех форм обучения Красноярск
- •Содержание
- •Введение
- •1 Состав языка
- •1.1 Алфавит языка
- •1.2 Идентификаторы
- •1.3 Ключевые слова
- •1.4 Знаки операций
- •1.5 Константы
- •1.6 Комментарии
- •2.1 Концепция типа данных
- •2.2 Основные типы данных
- •3 Структура программы
- •4 Ввод/вывод
- •5 Переменные и выражения
- •5.1 Переменные
- •5.2 Операции
- •5.3 Выражения
- •6 Базовые конструкции структурного программирования
- •6.1 Оператор «выражение»
- •6.1.1 Задачи для решения на тему «линейные алгоритмы»
- •6.2 Операторы ветвления
- •6.2.1 Условный оператор if
- •6.2.2 Оператор switch
- •6.2.3 Задачи для решения на тему «условные алгоритмы»
- •6.3 Операторы цикла
- •6.3.1 Цикл с предусловием (while)
- •6.3.2 Цикл с постусловием (do while)
- •6.3.3 Цикл с параметром (for)
- •6.3.4 Задачи для решения на тему «сочетание цикла и разветвления»
- •6.4 Операторы передачи управления
- •6.4.1 Оператор goto
- •6.4.2 Оператор break
- •6.4.3 Оператор continue
- •6.4.4 Оператор return
- •6.4.5 Задачи для решения на тему «вложенные циклы (вычисление суммы ряда)»
- •7 Указатели и массивы
- •7.1 Указатели
- •7.1.1 Инициализация указателей
- •7.1.2 Операции с указателями
- •7.2 Ссылки
- •7.3 Массивы
- •7.3.1 Задачи для решения на тему «одномерные массивы»
- •7.3.2 Задачи для решения на тему «двумерные массивы»
- •7.4 Строки
- •7.4.1 Функции стандартной библиотеки
- •7.4.2 Задачи для решения на тему «строки»
- •8.1 Переименование типов (typedef)
- •8.2 Перечисления (enum)
- •8.3 Структуры (struct)
- •8.4 Битовые поля
- •8.5 Задачи для решения на тему «структуры»
- •9 Функции
- •9.1 Объявление и определение функций
- •9.2 Глобальные переменные
- •9.3 Возвращаемое значение
- •9.4 Параметры функции
- •9.5 Передача массивов в качестве параметров
- •9.6 Параметры со значениями по умолчанию
- •9.7 Функции с переменным числом параметров
- •9.8 Рекурсивные функции
- •9.9 Задачи для решения на тему «функции»
- •10 Директивы препроцессора
- •10.1 Директива #include
- •10.2 Директива #define
- •11 Динамические структуры данных
- •11.1 Линейные списки
- •11.2 Стеки
- •11.3 Очереди
- •11.4 Бинарные деревья
- •11.5 Задачи на тему «динамические структуры»
- •Задание на курсовую работу
- •Библиографический список
- •660049, Красноярск, пр. Мира, 82
7.1.1 Инициализация указателей
Указатели чаще всего используют при работе с динамической памятью, называемой некоторыми эстетами кучей (перевод с английского языка слова heap). Это свободная память, в которой можно во время выполнения программы выделять место в соответствии с потребностями. Доступ к выделенным участкам динамической памяти, называемым динамическими переменными, производится только через указатели. Время жизни динамических переменных - от точки создания до конца программы или до явного освобождения памяти. В С++ используется два способа работы с динамической памятью. Первый использует семейство функций malloc и достался в наследство от С, второй использует операции new и delete.
При определении указателя надо стремиться выполнить его инициализацию, то есть присвоение начального значения. Непреднамеренное использование неинициализированных указателей - распространенный источник ошибок в программах. Инициализатор записывается после имени указателя либо в круглых скобках, либо после знака равенства.
Существуют следующие способы инициализации указателя:
Присваивание указателю адреса существующего объекта:
с помощью операции получения адреса:
int а = 5; // целая переменная
int * р = &а; //в указатель записывается адрес а
int * р (&а); //то же самое другим способом
с помощью значения другого инициализированного указателя: int * r = р;
с помощью имени массива или функции, которые трактуются как адрес:
int b[10]; // массив
int * t = b; // присваивание адреса начала массива
void f(int а ){ /* ... */ } // определение функции
void (*pf)(int); // указатель на функцию
pf = f; // присваивание адреса функции
Присваивание указателю адреса области памяти в явном виде:
char* vp = (char *)0хВ8000000;
Здесь 0хВ8000000 - шестнадцатеричная константа, (char *) - операция приведения типа: константа преобразуется к типу «указатель на char».
Присваивание пустого значения:
int* rulez = 0;
Выделение участка динамической памяти и присваивание ее адреса указателю:
с помощью операции new:
int * n = new int; // 1
int * m = new int (10); // 2
int * q = new int [10]; // 3
с помощью функции mallос (для того чтобы использовать malloc, требуется подключить к программе заголовочный файл <malloc.h>):
int * u = (int *)malloc(sizeof(int)); // 4
В операторе 1 операция new выполняет выделение достаточного для размещения величины типа int участка динамической памяти и записывает адрес начала этого участка в переменную n. Память под саму переменную n (размера, достаточного для размещения указателя) выделяется на этапе компиляции.
В операторе 2, кроме описанных выше действий, производится инициализация выделенной динамической памяти значением 10.
В операторе 3 операция new выполняет выделение памяти под 10 величин типа int (массива из 10 элементов) и записывает адрес начала этого участка в переменную q. которая может трактоваться как имя массива. Через имя можно обращаться к любому элементу массива.
Если память выделить не удалось, по стандарту должно порождаться исключение bad_alloc. Старые версии компиляторов могут возвращать 0.
В операторе 4 делается то же самое, что и в операторе 1, но с помощью функции выделения памяти malloc, унаследованной из библиотеки С. В функцию передается один параметр - количество выделяемой памяти в байтах. Конструкция (int*) используется для приведения типа указателя, возвращаемого функцией, к требуемому типу. Если память выделить не удалось, функция возвращает 0.
Операцию new использовать предпочтительнее, чем функцию malloc, особенно при работе с объектами.
Освобождение памяти, выделенной с помощью операции new, должно выполняться с помощью delete, а памяти, выделенной функцией malloc – посредством функции free. При этом переменная-указатель сохраняется и может инициализироваться повторно. Приведенные выше динамические переменные уничтожаются следующим образом:
delete n; delete m; delete [] q; free (u);
Если память выделялась с помощью new[], для освобождения памяти необходимо применять delete[]. Размерность массива при этом не указывается. Если квадратных скобок нет, то никакого сообщения об ошибке не выдается, но помечен как свободный будет только первый элемент массива, а остальные окажутся недоступны для дальнейших операций. Такие ячейки памяти называются мусором.
С помощью комбинаций звездочек, круглых и квадратных скобок можно описывать составные типы и указатели на составные типы, например, в операторе int *(*р[10])(); объявляется массив из 10 указателей на функции без параметров, возвращающих указатели на int.
По умолчанию квадратные и круглые скобки имеют одинаковый приоритет, больший, чем звездочка, и рассматриваются слева направо. Для изменения порядка рассмотрения используются круглые скобки.
При интерпретации сложных описаний необходимо придерживаться правила «изнутри наружу»:
если справа от имени имеются квадратные скобки, это массив, если скобки круглые - это функция;
если слева есть звездочка, это указатель на проинтерпретированную ранее конструкцию;
если справа встречается закрывающая круглая скобка, необходимо применить приведенные выше правила внутри скобок, а затем переходить наружу;
в последнюю очередь интерпретируется спецификатор типа.
Для приведенного выше описания порядок интерпретации указан цифрами:
int *(*р[10])():
5 4 2 1 3 // порядок интерпретации описания