ОПЕРАЦИИ С УКАЗАТЕЛЯМИ
ОПЕРАЦИИ С УКАЗАТЕЛЯМИ
Что же мы теперь умеем делать с указателями? Язык Си предлагает пять основных операций, которые можно применять к указателям, а нижеследующая программа демонстрирует эти возможности. Чтобы показать результаты каждой операции, мы будем печатать значение указателя (являющегося адресом, на который ссылается указатель), значение, находящееся по этому адресу, и адрес самого указателя.
/* операции с указателями */
#define PR(X)
printf("X = %u,*X = %d, &X = %u ",X, *X,&X);
/* печатает значение указателя (адрес),
значение, находящееся по */
/* этому адресу, и адрес самого указателя */
main( )
static int urn[ ] = [100, 200, 300];
int *ptrl, *ptr2;
{
ptrl = urn; /* присваивает адрес указателю */
ptr2 = &urn [2]; /* то же самое */
PR(ptrl); /* см. макроопределение, указанное выше */
ptrl++; /* увеличение указателя */
PR(ptrl);
PR(ptr2);
++рtr2; /* выходит за конец массива */
PR(ptr2);
printf("ptr2 - ptrl = %u ", ptr2 - ptrl);
}
В результате работы программы получены следующие результаты:
ptrl = 18, *ptrl = 100, &ptrl = 55990
ptrl = 20, *ptrl = 200, &ptrl = 55990
ptr2 =22, *ptr2 = 300, &ptr2 = 55992
ptr2 =24, *ptr2 = 29808, &ptr2 = 55992
ptr2 - ptrl = 2
Программа демонстрирует пять основных операций, которые можно выполнять над переменными типа указатель.
1. ПРИСВАИВАНИЕ. Указателю можно присвоить адрес. Обычно мы выполняем это действие, используя имя массива или операцию получения адреса (&). Программа присваивает переменной ptrl адрес начала массива urn; этот адрес принадлежит ячейке памяти с номером 18. (В нашей системе статические переменные запоминаются в ячейках оперативной памяти.) Переменная ptr2 получает адрес третьего и последнего элемента массива, т. е. urn[2].
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЯ. Операция выдает значение, хранящееся в указанной ячейке. Поэтому результатом операции *ptrl в самом начале работы программы является число 100, находящееся в ячейке с номером 18.
3. ПОЛУЧЕНИЕ АДРЕСА УКАЗАТЕЛЯ. Подобно любым переменным переменная типа указатель имеет адрес и значение. Операция & сообщает нам, где находится сам указатель. В нашем примере указатель ptrl находится в ячейке с номером 55990. Эта ячейка содержит число 18, являющееся адресом начала массива urn.
4. УВЕЛИЧЕНИЕ УКАЗАТЕЛЯ. Мы можем выполнять это действие с помощью обычной операции сложения либо с помощью операции увеличения. Увеличивая указатель, мы перемещаем его на следующий элемент массива. Поэтому операция ptr1++ увеличивает числовое значение переменной ptrl на 2 (два байта на каждый элемент массива целых чисел), после чего указатель ptrl ссылается уже на urn[l] (рис. 12.2). Теперь ptrl имеет значение 20 (адрес следующего элемента массива), а операция *ptrl выдает число 200, являющееся значением элемента urn[1]. Заметим, что адрес самой ячейки ptrl остается неизменным, т.е. 55990. После выполнения операции сама переменная не переместилась, потому что она только изменила значение!
РИС. 12.2. Увеличение указателя типа int.
Аналогичным образом можно и уменьшить указатель. Однако при этом следует соблюдать осторожность. Машина не следит, ссылается ли еще указатель на массив или уже нет. Операция ++ptr2 перемещает указатель ptr2 на следующие два байта, и теперь он ссылается на некоторую информацию, расположенную в памяти за массивом.
Кроме того, оператор увеличения можно использовать для переменной типа указатель, но не для констант этого типа подобно тому, как вы не можете применять оператор увеличения для обычных констант. Для переменных и констант типа указатель можно использовать простое сложение:
Правильно Неправильно ptr1++; urn ++; х ++; 3++; ptr2 = ptr1 + 2; ptr2 = urn++; ptr2 = urn + 1; х = у + 3++;
5. РАЗНОСТЬ. Можно находить разность двух указателей. Обычно это делается для указателей, ссылающихся на элементы одного и того же массива, чтобы определить, на каком расстоянии друг от друга находятся элементы. Помните, что результат имеет тот же тип, что и переменная, содержащая размер массива.
Перечисленные выше операции открывают большие возможности. Программисты на языке Си создают массивы указателей, указатели на функции, массивы указателей на указатели, массивы указателей на функции и т. д. Мы будем придерживаться основных применений, которые уже упоминались. Первое из них - передача информации в функцию и из нее. Мы использовали указатели, когда хотели, чтобы функция изменила переменные, находящиеся в вызывающей программе. Второе - использование указателей в функциях, работающих с многомерными массивами.