2. Адресна арифметика

Зручність використання вказівників пов’язана з можливістю виконання над ними таких операцій: присвоєння, порівняння, збільшення і зменшення, віднімання. Операції над вказівниками називають адресною арифметикою.

Операції присвоєння, порівняння та віднімання бінарні, обидва операнди цих операцій обов’язково повинні бути вказівниками або адресними виразами з однаковим базовим типом. Операції збільшення чи зменшення значень вказівників можуть бути як унарними (постфіксний або префіксний інкремент або декремент вказівника) і бінарними – збільшення (зменшення) значення вказівника на задану цілочислову величину.

Приклад використання операції присвоєння значень вказівників:

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {

int a = 5;

int * p1, * p2;

p1 = &a;

p2 = p1;

*p2 = 123;

cout << a << endl;

}

Над вказівниками (або адресними виразами) можна виконувати всі операції порівняння мови С++. Результатом виконання операції є величина логічного типу. Наприклад:

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {

int a = 5, b = 5;

int * p1, * p2;

p1 = &a;

p2 = &b;

if ( p1 == p2 ) // Порівнюємо значення вказівників

cout << "p1 == p2" << endl;

else

cout << "p1 != p2" << endl;

if ( *p1 > *p2 ) // Порівнюємо значення, на які

// посилаються вказівники, тобто а і b

cout << "a > b" << endl;

else

cout << "a <= b" << endl;

}

До значення вказівника можна додавати (чи віднімати від нього) довільне ціле число. Результатом операції збільшення (зменшення) вказівника є нова адреса. Наприклад

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {

int a[ 5 ] = { 1, 2, 3, 4, 5 };

int * p;

p = &a[ 0 ]; // Адреса першого елемента масиву

cout << *p << endl; // Виводимо перший елемент масиву

p++; // Адреса другого елемента масиву

cout << *p << endl; // Виводимо другий елемент масиву

}

У попередньому прикладі при виконанні операції p++ значення вказівника буде збільшуватися на sizeof( базовий_тип ), тобто sizeof( int ). Після виконання операції інкремента вказівник буде посилатися на наступне ціле значення в пам'яті, тобто на наступний елемент масиву.

У загальному випадку, при збільшенні (зменшенні) значення вказівника на ціле число k фактично він буде змінюватися на k * sizeof( базовий_тип ) і буде вказувати на інше значення базового типу в пам'яті. Таким чином, величина, яка додається до вказівника або віднімається нього завжди кратна розміру базового типу цього вказівника.

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {

int a[ 5 ] = { 1, 2, 3, 4, 5 };

int * p;

p = &a[ 0 ]; // Адреса першого елемента масиву

cout << *p << endl; // Виводимо перший елемент масиву

p += 2; // Адреса третього елемента масиву

cout << *p << endl; // Виводимо третій елемент масиву

}

Операція віднімання виконується над двома вказівниками (або адресами), її результатом є кількість елементів базового типу, які можна розташувати в ділянці оперативної пам'яті, адреси початку і кінця якої задають вказівники. Наприклад

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {

int a[ 5 ] = { 1, 2, 3, 4, 5 };

int * p1, * p2;

p1 = & a[ 0 ]; // Адреса першого елемента масиву

p2 = & a[ 4 ]; // Адреса останнього елемента масиву

cout << p2 - p1; // 4 елемента: 0-й, 1-й, 2-й, 3-й

}

Операндом операції звертання за адресою може бути адреса ділянки пам'яті, в якій зберігається значення певного типу. Тип значення в пам'яті буде визначатися базовим типом вказівника. В наступній програмі спочатку обчислюється вираз в дужках, тобто знаходимо адресу четвертого елемента масиву, після цього звертаємося за цією адресою.

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {

int a[ 5 ] = { 1, 2, 3, 4, 5 };

int * p;

p = & a[ 0 ]; // Адреса першого елемента масиву

cout << *( p + 3 ); // Виводимо 4-й елемент масиву

}

Всі інші операції, крім перелічених, виконувати над вказівниками не можна: не можна додавати чи множити вказівники, виконувати над ними побітові операції тощо.