Лабораторная работа №2 Указатели. Связь массивов и указателей

Цели работы:

• освоить основные операции с указателями;

• научиться выполнять доступ к элементам массива через указатели

Краткие сведения об использовании указателей

Понятие указателя

Указатель – это переменная, в которой хранится адрес памяти. Основные операции при работе с указателями - & и *.

Операция определения адреса & определяет адрес ячейки памяти, содержащей заданную переменную. Например, если v – имя переменной, то &v – указатель на эту переменную (т.е. её адрес).

Операция косвенной адресации (операция разыменования указателя) * позволяет обратиться к значению, на которое указывает указатель. Если p – указатель, то *p – значение, на которое он указывает.

Объявление указателя выполняется следующим образом:

тип * имя_указателя[=инициатор];

Пример:

int a=10, b;

int *ptr = &a; //инициализация указателя адресом переменной a

cout <<“указатель =“<<ptr<<“\nПеременная =”<<*ptr;

*ptr=8;

cout << “Переменная a=” << a << endl; // будет выведено 8

Размер указателя зависит от архитектуры компьютера и используемой модели памяти (обычно 4 байта).

Над указателями могут выполняться некоторые арифметические операции - --, ++, к нему можно прибавить и вычесть целое число, из одного указателя можно вычесть другой. При выполнении арифметических действий с указателями предполагается, что указатель указывает на массив элементов соответствующего типа. При прибавлении к указателю целочисленного значения указатель сдвигается на соответствующее количество элементов.

Например:

int *p;

p+=5;

Если int имеет размер 4 байта, то при прибавлении к указателю числа 5 он сдвигается на 20 байт.

Разность двух указателей представляет собой количество элементов массива, их разделяющих.

Связь между массивами и указателями

В C++ массивы и указатели тесно связаны друг с другом. Имя массива можно рассматривать как указатель-константу на начало массива (адрес первого элемента массива):

int a[10];

int *p=a; //то же самое, если бы мы написали int *p = &a[0]; - адрес первого элемента массива

Наоборот, с указателями можно работать как с массивами - использовать операцию индексирования - []:

p[3]=11; //можно было бы написать *(p+3)=11; , используя смещение вместо индекса

cout << a[3]; //11

Следует не забывать, что имя массива можно рассматривать как указатель-константу, его изменение невозможно.

Динамическое формирование массивов

Для динамического управления памятью используются операции new и delete. Операция new выделяет объём памяти для одного или нескольких объектов указанного типа:

int *i, *j;

i = new int; //выделяет память под один элемент int и возвращает указатель на него

j = new int [50]; // выделяет память под массив из 50 элементов int и возвращает указатель на первый элемент

k = new int [20][30]; //выделяет память под массив 20*30 элементов и возвращает указатель на первый элемент.

Операция delete освобождает захваченную память: delete i;

delete [] j; delete [] k;

Пример программы с использованием указателей

В данном примере динамически формируется массив из N элементов и заполняется с клавиатуры. Если первый элемент массива больше последнего элемента, то они меняются местами. После этого массив выводится на экран.

#include <iostream.h>

void main()

{ int n, *c;

cout<<”количество элементов?”; cin>>n; cin.get();

c=new int[n]; int*p=c;

cout<< ”введите элементы массива”<<endl;

for(;p<c+n;p++) cin>>*p;

if (*c>*(c+n-1))//c+n-1 – адрес последнего элемента

{int temp=*c; *c=*(c+n-1); *(c+n-1)=temp;}

for(p=c;p<c+n;p++) cout<<*p<<’ ‘;

cout<<endl; cin.get();

}