Языки и методы программирования - лекция-8: указатели в Си

Лекция курса "Языки и методы программирования"
Лекция-8: указатели в Си
- Указатели в Си, передача параметров в функцию по значению vs по адресу
- Указатель — определение
- Передача параметра в функцию по значению vs по адресу
- Самостоятельно: решение квадратного уравнения в одной подпрограмме

1. Указатели в Си, передача параметров в функцию по значению vs по адресу
2. Указатели (великие и ужасные) • Указатель — это переменная, которая хранит адрес другой переменной • Адрес — это число (целое беззнаковое) • Т. о. указатель хранит число, но не всякое число, а адрес
3. Указатели (великие и ужасные) • В памяти: ячейка памяти достаточного размера, чтобы уместить адрес (для 32-битной архитектуры — 32 бит, для 64-битной — 64 бит и т. п.) • Компилятор: дополнительно «знает», адрес переменной какого типа хранит указатель. Это требуется, например, для операции разыменования указателя • Язык Си позволяет использовать указатель для того, чтобы читать и записывать значения в ячейку памяти, адрес которой хранит указатель • Одну и ту же переменную-указатель можно перенастраивать на разные целевые ячейки с разными адресами
4. #include <stdio.h> int main() { int a = 25; int b = 32; printf("a=%d, b=%d\n", a, b); int* p1 = &b; *p1 = 7; printf("a=%d, b=%d\n", a, b); p1 = &a; *p1 = 9; printf("a=%d, b=%d\n", a, b); } a=25, b=32 вывод: a=9, b=7 a=25, b=7
5. Здесь • int* p1 — объявление переменной-указателя p1 - «*» — говорит о том, что это указатель - «int» — говорит о том, что указатель указывает на переменную «int» • &a, &b — значение адреса (беззнаковое целое число) переменных a и b • *p — операция разыменования указателя: обращение к ячейке памяти, адрес которой хранит указатель, для чтения или записи. - размер ячейки и её содержимое трактуется как тип данных, для которого указатель объявлен (в нашем случае — int).
6. printf("sizeof(*p1)=%lu\n", sizeof(*p1)); printf("sizeof(p1)=%lu\n", sizeof(p1)); printf("*p1=%d\n", *p1); printf("p1=0x%lx\n", (unsigned long)p1); sizeof(*p1)=4 sizeof(p1)=8 *p1=9 p1=0x7ffd3f35d5a4 На архитектуре x86_64, gcc=5.4.0
7. • Предположим, что мы на 32-битной архитектуре • Адрес занимает 32 бит • И пусть int тоже занимает 32 бит
15. Передача параметра в функцию по значению vs по адресу
26. Например
27. scanf #include <stdio.h> int main() { int a = 0; printf("a=%d\n", a); printf("ENTER: a="); scanf("%d", &a); printf("ENTERED: a=%d\n", a); } a=0 ENTER: a=45 ENTERED: a=45 вывод:
28. Решение квадратного уравнения • Хотим оформить в виде подпрограммы-функции • На входе: коэффициенты уравнения a, b, c • На выходе: число решений уравнения, корни уравнения (0, 1 или 2) • Как это оформить в виде функции? • (функция может возвращать только одно значение, а нам нужно 3)
29. Решение квадратного уравнения • Можно сделать: - передать коэффициенты a, b, c по значению - передать переменные-корни x1, x2 по адресу - количество корней вернуть в качестве возвращаемого значения с return • Ввод и вывод значений с scanf и printf будет не в подпрограмме, а в главной функции main
30. int solve_square_eq(double a, double b, double c, double* x1, double* x2) { int root_count = 0; // ... return root_count; } int main() { double a, b, c; double x1, x2; int root_count; // ... scanf: a, b, c ... root_count = solve_square_eq(a, b, c, &x1, &x2); // ... printf: root_count, x1, x2 ... }
31. Задания • Воспроизвести код лекции • Оформить код решения квадратного уравнения в виде подпрограммы - на входе: коэффициенты уравнения - на выходе: количество корней, значения корней - НЕ использовать внутри: printf / scanf