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)).

Контрольні запитання:

1. Що таке вказівник? Що є значенням вказівника? Чим значення вказівника відрізняється від значення змінної?

2. Який вигляд має оператор визначення вказівника?

3. Що собою являє сукупність імені типу і символ ’*’ перед іменем (наприклад int*…, char* тощо.)?

4. Що може використовуватися в якості ініціалізуючого виразу вказівника?

5. Н апишіть оператори визначення вказівників, які б реалізували ситуацію, зображену на рис 5.2

при int a=5;

6. Що таке нульовий вказівник?

7. Як неініціалізований вказівник зв’язати з новою

коміркою пам’яті? Рис. 5.2.

8. Який вигляд має оператор визначення незмінного вказівника?

9. Назвіть операції, що виконуються над вказівниками.

10.  Наведіть приклади арифметичних операцій над вказівниками.

Тема 6. Робота з одновимірними масивами

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.

0	1	2	3	4

а (а+3)

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.