Αντικειμενοστραφής Προγραμματισμός

User Tools

Site Tools

Trace:
cpp:pointers

Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

Link to this comparison view

Both sides previous revisionPrevious revision
Next revision		Previous revision
cpp:pointers [2021/04/27 03:54] – gthanoscpp:pointers [2023/04/25 13:14] (current) – [Δείκτες null] gthanos
Line 62: Line 62:
 ===== Αριθμητική δεικτών ===== ===== Αριθμητική δεικτών =====
  
-Η αριθμητική δεικτών περιορίζεται μόνο στις πράξεις της πρόσθεσης και της αφαίρεσης. Μπορούμε να αυξήσουμε ή να μειώσουμε την τιμή ενός δείκτη κατά μία ή περισσότερες θέσεις. Η μεταβολή της τελικής τιμής του δείκτη είναι συνυφασμένη με τον μέγεθος του τύπου δεδομένων στον οποίo δείχνει ο δείκτης. Για παράδειγμα, ας υποθέσουμε ότι έχουμε τρεις (3) διαφορετικούς δείκτες όπως παρακάτω:+Η αριθμητική δεικτών περιορίζεται μόνο στις πράξεις της πρόσθεσης και της αφαίρεσης. Μπορούμε να αυξήσουμε ή να μειώσουμε την τιμή ενός δείκτη κατά μία ή περισσότερες θέσεις. Η μεταβολή της τελικής τιμής του δείκτη συνδέεται με τον μέγεθος του τύπου δεδομένων στον οποίο δείχνει ο δείκτης. Για παράδειγμα, ας υποθέσουμε ότι έχουμε τρεις δείκτες που δείχνουν σε διαφορετικούς τύπους μεταβλητών, όπως παρακάτω:
  
 <code c++> <code c++>
Line 71: Line 71:
 </code> </code>
  
-Αν και όλοι οι δείκτες καταλαμβάνουν τον ίδιο χώρο στη μνήμη (4-byte για συστήματα 32-bit και 8-byte για συστήματα 64-bit) διαφοροποιούνται ως προς το μέγεθος του περιεχόμενου των δεδομένων στα οποία δείχνουν. Στο παραπάνω παράδειγμα η μεταβλητή //mychar// δείχνει σε δεδομένα μήκους ενός byte. Ας υποθέσουμε επίσης ότι η μεταβλητή //myshort// δείχνει σε δεδομένα μήκους σε δεδομένα μήκους 2 byte (εξαρτάται από την μηχανή) και η μεταβλητή //myint// δείχνει σε δεδομένα μήκους 4byte (εξαρτάται και πάλι από την μηχανή). +Στο παραπάνω παράδειγμα η μεταβλητή //mychar// δείχνει σε δεδομένα μήκους ενός byte. Ας υποθέσουμε επίσης ότι η μεταβλητή //myshort// δείχνει σε δεδομένα μήκους 2 bytes (εξαρτάται από το hw) και η μεταβλητή //myint// δείχνει σε δεδομένα μήκους 4 bytes (εξαρτάται και πάλι από το hw). 
  
 Ας επιχειρήσουμε να μεταβάλλουμε τις τιμές των παραπάνω δεικτών κατά μία θέση ως εξής: Ας επιχειρήσουμε να μεταβάλλουμε τις τιμές των παραπάνω δεικτών κατά μία θέση ως εξής:
Line 84: Line 84:
   - η μεταβλητή myshort μετακινείται κατά //sizeof(short)// (2 bytes)   - η μεταβλητή myshort μετακινείται κατά //sizeof(short)// (2 bytes)
   - η μεταβλητή myint μετακινείται κατά //sizeof(int)// (4 bytes)   - η μεταβλητή myint μετακινείται κατά //sizeof(int)// (4 bytes)
 +
 +Θα πρέπει να έχετε υπόψη ότι όλοι οι δείκτες καταλαμβάνουν τον ίδιο χώρο στη μνήμη (4-byte για συστήματα 32-bit και 8-byte για συστήματα 64-bit) ανεξάρτητα από τον τύπο δεδομένων στον οποίο δείχνουν.
 +
 ===== Δείκτες και πίνακες ===== ===== Δείκτες και πίνακες =====
  
-Η δήλωση ενός πίνακα ισοδυναμεί με ένα δείκτη στην πρώτη θέση του πίνακα. Στην πραγματικότητα ένας πίνακας μπορεί να αναθέσει την τιμή του σε ένα δείκτη του ιδίου τύπου ως εξής:+Η δήλωση ενός πίνακα ισοδυναμεί με ένα δείκτη που δείχνει στην πρώτη θέση του πίνακα. Για το λόγο αυτό, ένας πίνακας μπορεί να αναθέσει την τιμή του σε ένα δείκτη του ιδίου τύπου ως εξής:
  
 <code c> <code c>
Line 93: Line 96:
 </code>  </code> 
  
-Αν και ένας πίνακας μπορεί να αντιμετωπιστεί και ως δείκτης η βασική διαφορά πινάκων και δεικτών είναι ότι ο πίνακας δεν μπορεί να μεταβάλλει την διεύθυνση στην οποία δείχνει, δηλαδή πρόκειται για ένα δείκτη που έχει σταθερή τιμή. Για παράδειγμα η παρακάτω ανάθεση δεν είναι δυνατόν να συμβεί, διότι ο πίνακας δεν μπορεί να μεταβάλλει την διεύθυνση στην οποία δείχνει. +Αν και ένας πίνακας μπορεί να αντιμετωπιστεί και ως δείκτης η βασική διαφορά πινάκων και δεικτών είναι ότι ο πίνακας δεν μπορεί να μεταβάλλει την διεύθυνση στην οποία δείχνει, δηλαδή πρόκειται για ένα δείκτη σταθερής διεύθυνσης. Για παράδειγμα η παρακάτω ανάθεση δεν είναι δυνατόν να συμβεί: 
-<code c>myarray = myarray_ptr;</code>+ 
 +<code c>myarray = myarray_ptr+1;</code>
  
-Δείτε το παρακάτω παράδειγμα όπου χρησιμοποιούνται πίνακας από ακεραίους και ένας δείκτης σε ακέραιο που δείχνει στις επιμέρους τιμές του πίνακα. Στα σχόλια η θέση του πίνακα που προσπελαύνεται κάθε φορά.+Δείτε το παρακάτω παράδειγμα όπου χρησιμοποιούνται πίνακας από ακεραίους και ένας δείκτης σε ακέραιο που δείχνει στις επιμέρους τιμές του πίνακα. Τα σχόλια περιέχουν τη θέση του πίνακα που προσπελάζεται κάθε φορά.
  
 <code cpp pointers-arrays.cpp> <code cpp pointers-arrays.cpp>
Line 106: Line 110:
   int numbers[5];   int numbers[5];
   int * p;   int * p;
-  p = numbers;  *p = 10;      // numbers[0] +  p = numbers;  *p = 10;          // numbers[0] 
-  p++;  *p = 20;              // numbers[1] +  p++;  *p = 20;                  // numbers[1] 
-  p = &numbers[2];  *p = 30;  // numbers[2] +  p = &numbers[2];  *p = 30;      // numbers[2] 
-  p = numbers + 3;  *p = 40;  // numbers[3] +  p = numbers + 3;  *p = 40;      // numbers[3] 
-  p = numbers;  *(p+4) = 50;  // numbers[4]+  p = numbers;  *(p+4) = 50;      // numbers[4] 
 +  
   for (int n=0; n<5; n++)   for (int n=0; n<5; n++)
     cout << numbers[n] << ", ";     cout << numbers[n] << ", ";
Line 119: Line 124:
  
 <WRAP tip 80% center round> <WRAP tip 80% center round>
-Οι δείκτες οφείλουν να δείχνουν σε διευθύνσεις μνήμης που ανήκουν στην διεργασία που εκτελείται. Στην πραγματικότητα όμως οι δείκτες μπορούν να πάρουν οποιαδήποτε τιμή ακόμη και τιμές εκτός των ορίων της που έχουν ανατεθεί από το λειτουργικό στην τρέχουσα διεργασία. Η προσπέλαση δεικτών που δεν ανήκουν στη διεργασία δημιουργεί σφάλμα που τερματίζει το πρόγραμμα. Δείτε το παρακάτω παράδειγμα όπου ένας δείκτης αρχικοποιείται σε τιμή εκτός των ορίων του πίνακα //intArray//.+Οι δείκτες οφείλουν να δείχνουν σε διευθύνσεις μνήμης που ανήκουν στη διεργασία που εκτελείται. Στην πραγματικότητα όμως οι δείκτες μπορούν να πάρουν οποιαδήποτε τιμή ακόμη και τιμές εκτός του εύρους διευθύνσεων που έχουν ανατεθεί από το λειτουργικό σύστημα στην τρέχουσα διεργασία. Η ανάγνωση από διεύθυνση ή η εγγραφή σε διεύθυνση που δεν ανήκει στη διεργασία δημιουργεί σφάλμα που τερματίζει το πρόγραμμα. Δείτε το παρακάτω παράδειγμα όπου ένας δείκτης αρχικοποιείται σε τιμή εκτός των ορίων του πίνακα //intArray//. 
 <code c++ intArrayPointer.cpp> <code c++ intArrayPointer.cpp>
 #include <iostream> #include <iostream>
Line 128: Line 134:
   *ptr = 10;   *ptr = 10;
 } }
-</code> 
-</WRAP> 
- 
-===== Δείκτες αμετάβλητου περιεχομένου και δείκτες αμετάβλητης διεύθυνσης (const) ===== 
- 
-Είδαμε ότι οι δείκτες είναι μεταβλητές που περιέχουν διευθύνσεις μνήμης στις οποίες αποθηκεύονται άλλες μεταβλητές. Μέσω των δεικτών μπορούμε να διαβάσουμε και να γράψουμε το περιεχόμενο μία διεύθυνσης μνήμης. Υπάρχουν όμως περιπτώσεις που ένας δείκτης είναι επιθυμητό να διαβάζει μόνο τα περιεχόμενα των διευθύνσεων μνήμης στα οποία δείχνει χωρίς να μπορεί να τα μεταβάλλει. Σε αυτή την περίπτωση αρκεί να δηλώσετε τον τύπο δεδομένων στον οποίο δείχνει ο δείκτης ως //const// ως εξής: 
- 
-<code c> 
-int x; 
-int y = 10; 
-const int * p = &y; 
-x = *p;   // μπορείτε να διαβάσετε το περιεχόμενο του δείκτη 
-*p = x;   // error: ΔΕΝ μπορείτε να μεταβάλλετε το περιεχόμενο του δείκτη.  
-</code> 
- 
-Η χρήση δεικτών σε δεδομένα τύπου //const// είναι ευρέως διαδεδομένη σε συναρτήσεις, όταν θέλουμε να χρησιμοποιήσουμε δείκτες μόνο για το διάβασμα των περιεχομένων αποκλείοντας το γράψιμο στη συγκεκριμένη περιοχή μνήμης. Δείτε το παρακάτω παράδειγμα: 
- 
-<code c const_content.cpp> 
-#include <iostream> 
-using namespace std; 
- 
-// stop pointer does not modify its contents 
-void increment_all (int* start, const int* stop) { 
-  while (start != stop) { 
-    ++(*start);  // increment value pointed 
-    ++start;     // increment pointer 
-  } 
-} 
- 
-// start & stop pointers do not modify their contents 
-void print_all (const int* start, const int* stop) 
-{ 
-  while (start != stop) { 
-    cout << *start << endl; 
-    ++start;     // increment pointer 
-  } 
-} 
- 
-int main () 
-{ 
-  int numbers[] = {10,20,30}; 
-  increment_all (numbers,numbers+3); 
-  print_all (numbers,numbers+3); 
-  return 0; 
-} 
-</code> 
- 
-Από τον παραπάνω παράδειγμα παρατηρήστε ότι ο δείκτης //start// στη συνάρτηση //print_all// δεν μεταβάλλει τα δεδομένα στη μνήμη, όμως το περιεχόμενο του δεν παραμένει σταθερό, αλλά μεταβάλλεται. Στην περίπτωση που επιθυμείτε τη χρήση ενός δείκτη ο οποίος δεν μεταβάλλει τη διεύθυνση στην οποία δείχνει, αλλά είναι σε θέση να μεταβάλλει το περιεχόμενο της διεύθυνσης αυτής τότε μπορείτε να δηλώσετε ένα δείκτη της μορφή  
- 
-<code c> 
-char c = 'a';  
-char * const ptr = &c; 
-</code> 
- 
-όπως στο παρακάτω παράδειγμα: 
- 
-<code c const_address.cpp> 
-#include <string.h> 
-typedef struct { 
-  char name[32]; 
-  char age; 
-} person_t; 
- 
-void set_age(person_t * const p, int age) { 
-  p->age = age;  // this is OK 
-  //p++;         // this is not allowed! 
-} 
- 
-int main() { 
-  person_t peter; 
-  strcpy(peter.name, "Peter Smith"); 
-  set_age(&peter, 25); 
-} 
-</code> 
- 
-Τέλος εάν επιθυμείτε να έχετε ένα δείκτη ο οποίος δεν μεταβάλλει τη διεύθυνση στην οποία δείχνει και δεν μπορεί να μεταβάλλει το περιεχόμενο της διεύθυνσης αυτής τότε μπορείτε να τον δηλώσετε ως εξής: 
- 
-<code c>char c = 'a'; const char * const ptr = &c;</code> 
- 
-Δείτε το παρακάτω παράδειγμα χρήσης ενός τέτοιου δείκτη 
- 
-<code c const_address_const_ptr.cpp> 
-#include <string.h> 
-#include <iostream> 
-using namespace std; 
- 
-typedef struct { 
-  char name[32]; 
-  char age; 
-} person_t; 
- 
-void set_age(person_t * const p, int age) { 
-  p->age = age;  // this is OK 
-  //p++;         // this is not allowed! 
-} 
- 
-int get_age(const person_t * const p) { 
-  //p->age++;  // this is not allowed! 
-  //p++;    // this is not allowed! 
-  return p->age;  // this is OK 
-} 
- 
-int main() { 
-  person_t peter; 
-  strcpy(peter.name, "Peter Smith"); 
-  set_age(&peter, 25); 
-  std::cout << "Age of" << peter.name << " is " << get_age(&peter) << endl; 
-} 
-</code> 
- 
- 
-<WRAP center round tip 80%> 
-Συμπερασματικά, η χρήση του προσδιοριστή //const// μπορεί να δημιουργήσει δείκτες της εκάστοτε κατηγορίας ως εξής: 
-<code c> 
-int x; 
-      int *       p1 = &x;  // non-const pointer to non-const int 
-const int *       p2 = &x;  // non-const pointer to const int 
-      int * const p3 = &x;  // const pointer to non-const int 
-const int * const p4 = &x;  // const pointer to const int  
 </code> </code>
 </WRAP> </WRAP>
Line 282: Line 169:
  
 {{ :cpp:pointer2pointer.png | Οι μεταβλητές a,b,c,d }} {{ :cpp:pointer2pointer.png | Οι μεταβλητές a,b,c,d }}
 +
 ===== Δείκτες τύπου void ===== ===== Δείκτες τύπου void =====
  
-Ο δείκτης τύπου //void// είναι ένας ειδικός τύπος δείκτη ο οποίος έχει το πλεονέκτημα ότι μπορεί να μετατραπεί σε οποιονδήποτε τύπο δείκτη. Επίσης οποιοσδήποτε τύπος δείκτη μπορεί να μετατραπεί σε δείκτη τύπου //void//. Ο περιορισμός των δεικτών τύπου void είναι ότι δεν υπάρχει τρόπος να προσπελάσουμε το περιεχόμενο ενός ''void*'' δείκτη χωρίς προηγουμένως να τον μετατρέψουμε σε ένα διαφορετικό τύπο δείκτη. Δείτε το παρακάτω παράδειγμα που   χρησιμοποιεί ένα δείκτη ''void*'' για να προσπελάσει τα δεδομένα του.+Ο δείκτης τύπου //void// είναι ένας ειδικός τύπος δείκτη ο οποίος έχει το πλεονέκτημα ότι μπορεί να μετατραπεί σε οποιονδήποτε τύπο δείκτη. Επίσης οποιοσδήποτε τύπος δείκτη μπορεί να μετατραπεί σε δείκτη τύπου //void//. Ο περιορισμός των δεικτών τύπου void είναι ότι δεν υπάρχει τρόπος να προσπελάσουμε άμεσα το περιεχόμενο τους. Για την προσπέλαση τους θα πρέπει προηγούμενα να μετατραπούν σε ένα διαφορετικό τύπο δείκτη. Δείτε το παρακάτω παράδειγμα που χρησιμοποιεί ένα δείκτη ''void*'' για να προσπελάσει τα δεδομένα του.
  
 <code c void_ptr.cpp> <code c void_ptr.cpp>
Line 312: Line 200:
  
 <WRAP center round tip 80%> <WRAP center round tip 80%>
-Δεν επιτρέπεται η αριθμητική δεικτών σε δείκτες τύπου ''void*''.+Δεν υφίσταται η αριθμητική δεικτών σε δείκτες τύπου ''void*''.
 </WRAP> </WRAP>
  
-===== null pointers =====+===== Δείκτες με τιμή NULL =====
  
 Δείκτες που δεν είναι αρχικοποιημένοι συχνά αρχικοποιούνται στην τιμή 0 ή NULL. Η C++ εκτός από τις τιμές 0 και null παρέχει και την δεσμευμένη λέξη **nullptr** που αντιπροσωπεύει και αυτή την τιμή 0 για ένα δείκτη. Οι παρακάτω ορισμοί είναι ισοδύναμοι. Δείκτες που δεν είναι αρχικοποιημένοι συχνά αρχικοποιούνται στην τιμή 0 ή NULL. Η C++ εκτός από τις τιμές 0 και null παρέχει και την δεσμευμένη λέξη **nullptr** που αντιπροσωπεύει και αυτή την τιμή 0 για ένα δείκτη. Οι παρακάτω ορισμοί είναι ισοδύναμοι.
Line 321: Line 209:
 <code c++ nullptr.cpp> <code c++ nullptr.cpp>
 #include <iostream> #include <iostream>
 +
 char *p = 0; char *p = 0;
 char *q = NULL; char *q = NULL;
cpp/pointers.1619495695.txt.gz · Last modified: 2021/04/27 02:54 (external edit)