Две звездочки в си что значит
Указатель в языке Си
Указатель — переменная, содержащая адрес объекта. Указатель не несет информации о содержимом объекта, а содержит сведения о том, где размещен объект.
Указатели широко используются в программировании на языке Си.
Указатели часто используются при работе с массивами.
Память компьютера можно представить в виде последовательности пронумерованных однобайтовых ячеек, с которыми можно работать по отдельности или блоками.
Каждая переменная в памяти имеет свой адрес — номер первой ячейки, где она расположена, а также свое значение. Указатель — это тоже переменная, которая размещается в памяти. Она тоже имеет адрес, а ее значение является адресом некоторой другой переменной. Переменная, объявленная как указатель, занимает 4 байта в оперативной памяти (в случае 32-битной версии компилятора).
Указатель, как и любая переменная, должен быть объявлен.
Общая форма объявления указателя
Тип указателя — это тип переменной, адрес которой он содержит.
Для работы с указателями в Си определены две операции:
Для указанного примера обращение к одним и тем же значениям переменной и адреса представлено в таблице
Расположение в памяти переменной a и указателя b: 
Необходимо помнить, что компиляторы высокого уровня поддерживают прямой способ адресации: младший байт хранится в ячейке, имеющей младший адрес.
Комментариев к записи: 80
// Функция кодирования текста
uint32_t* encrypt(uint32_t* v, uint32_t* k)
<
uint32_t v0 = v[0];
uint32_t v1 = v[1];
uint32_t sum = 0;
/* a key schedule constant */
uint32_t delta = 0x9e3779b9;
/* cache key */
uint32_t k0 = k[0];
uint32_t k1 = k[1];
uint32_t k2 = k[2];
uint32_t k3 = k[3];
uint32_t i;
/* basic cycle start */
for (i = 0; i 4) + k0) ^ (v1 + sum) ^ ((v1 >> 5) + k1);
v1 += ((v0 4) + k2) ^ (v0 + sum) ^ ((v0 >> 5) + k3);
>
/* end cycle */
return v; // Возвращаем указатель на нулевой элемент массива зашифрованного числа
// Функция декодирования текста
uint32_t* decrypt(uint32_t* v, uint32_t* k)
<
/* set up */
uint32_t v0 = v[0];
uint32_t v1 = v[1];
uint32_t sum = 0xC6EF3720;
uint32_t i;
/* a key schedule constant */
uint32_t delta = 0x9e3779b9;
/* cache key */
uint32_t k0 = k[0];
uint32_t k1 = k[1];
uint32_t k2 = k[2];
uint32_t k3 = k[3];
uint32_t* plain;
char shelf1[8]; // В массив записан текст из 8-символов
char shelf2[8];
plain = (uint32_t*)shelf1; // Загружаем текст в plain
uint32_t* encoded = encrypt(plain, key); // Шифруем текст
uint32_t* decoded = decrypt(plain, key); // Расшифровываем текст
uint32_t* decrypt(uint32_t* v, uint32_t* k)
<
/* set up */
uint32_t v0 = v[0];
uint32_t v1 = v[1];
%ls pointers.c:14:66: warning: format ‘%x’ expects argument of type ‘unsigned int’, but argument 2 has type ‘int *’ [-Wformat=] printf(«\n Значение указателя b равно %x шестн.», b);
^ %ls pointers.c:15:85: warning: format ‘%x’ expects argument of type ‘unsigned int’, but argument 2 has type ‘int **’ [-Wformat=] ntf(«\n Адрес расположения указателя b равен %x шестн.», &b);
#include
#include
#include
void helloWorld (GtkWidget *wid, GtkWidget *win)
<
GtkWidget *dialog = NULL ;
dialog = gtk_message_dialog_new (GTK_WINDOW (win), GTK_DIALOG_MODAL,
GTK_MESSAGE_INFO, GTK_BUTTONS_CLOSE, sqlite3_libversion());
gtk_window_set_position (GTK_WINDOW (dialog), GTK_WIN_POS_CENTER);
gtk_dialog_run (GTK_DIALOG (dialog));
gtk_widget_destroy (dialog);
>
int main ( int argc, char *argv[])
<
GtkWidget *button = NULL ;
GtkWidget *win = NULL ;
GtkWidget *vbox = NULL ;
/* Create a vertical box with buttons */
vbox = gtk_box_new (GTK_ORIENTATION_VERTICAL, 6);
gtk_container_add (GTK_CONTAINER (win), vbox);
/* Enter the main loop */
gtk_widget_show_all (win);
gtk_main ();
return 0;
>
Кратко об указателях в Си: присваивание, разыменование и перемещение по массивам
Приветствую вас, дорогие читатели. В данной статье кратко описаны основные сведения об указателях в языке Си. Кроме основных операций с указателями (объявление, взятие адреса, разыменование) рассмотрены вопросы безопасности типов при работе с ними. К сожалению, в данной статье вы не найдёте информацию по операциям сравнений указателей. Однако, статья будет полезна новичкам, а также тем, кто работает с массивами. Все примеры в данной статье компилировались компилятором gcc (восьмой версии).
Введение
Количество звёздочек лишь указывает на длину цепочек хранимых адресов. Поскольку указатель также является переменной и имеет адрес, то его адрес также можно хранить в другом указателе. В выше приведённом примере адрес переменной a сохраняется в переменной-указателе ptr. Адрес же самой переменной ptr сохраняется в другом указателе pptr. Чтобы получить адрес переменной, перед её именем надо поставить знак амперсанда (&). Наконец, чтобы выполнить обратную операцию, т.е. получить значение (содержимое) по адресу, хранимому в указателе, имя указателя предваряется звёздочкой, почти как при объявлении. Почти, потому что одной звёздочки достаточно чтобы «распаковать» указатель. Поскольку pptr указывает по адресу на значение, хранимое в ptr, то необходимо два раза применить операцию разыменования.
Указатели в предыдущем примере хранят адрес переменной определённого типа. В случае, когда применяются указатели типа void (любого типа), то прежде чем распаковать значение по адресу, необходимо выполнить приведение к типизированному указателю. Следующий пример является версией предыдущего, но с использованием указателя любого типа.
Изменения значения переменной через указатель.
Так как указатель хранит адрес переменной, мы можем через адрес не только получить значение самой переменной, но также его изменить. Например:
Как было сказано выше, указатели хранят адреса. Естественно, что адреса могут указывать не только на ячейки данных переменных в вашей программе, но и на другие вещи: адрес стека процедур, адрес начала сегмента кода, адрес какой-то процедуры ядра ОС, адрес в куче и т. д. Логично, что не все адреса можно использовать напрямую в программе, поскольку некоторые из них указывают на те участки памяти, которые нельзя изменять (доступ для чтения), или которые нельзя затирать. В случае, при обращении к участку, доступному только для чтения, при попытке изменить значение получим ошибку Segmentation Fault (SF).
Кроме того, в языке Си определён макрос с именем NULL, для обозначения указателя с нулевым адресом. Данный адрес обычно используется операционной системой для сигнала об ошибке при работе с памятью. При попытке что либо читать по этому адресу, программа может получить неопределённое поведение. Поэтому ни в коем случае не пытайтесь извлечь значение по пустому указателю.
И ещё, указатели могут указывать на один и тот же объект. Например:
Этот простой пример показывает, что через адреса можно менять содержимое простых переменных, а также остальных указателей, ссылающихся на тоже самое. Таким образом, указатель p2 как бы является псевдонимом (alias) для p1.
Передача параметров через указатели.
Параметры функций могут быть указателями. В случае вызова таких функций, они копируют значения аргументов в свои параметры как обычно. Единственное отличие здесь в том, что они копируют адреса, содержащиеся в указателях параметрах. И с помощью полученных адресов, можно изменять объекты, на которые указывают параметры. Ниже приведена стандартная процедура обмена значений между двумя целочисленными переменными.
Здесь переменные а и b меняются своими значениями друг с другом (при условии, что параметры содержат не нулевой адрес). Отметим ещё раз, что мы можем изменить содержимое, указываемое по параметру-указателю методов. И, конечно, мы можем стереть данный адрес, присвоив параметру новое значение.
Проверка типов и массивы
Постоянные (const) и указатели.
Напомним, чтобы сделать переменную с постоянным, фиксированным значением, надо добавить ключевое слово const перед её именем (до имени типа или после). Например:
Для объявления указателя на постоянное значение, ключевое слово const должно быть ПЕРЕД звёздочкой.
В примере выше была создана переменная-указатель, ссылающееся на постоянное значение. Слово const перед звёздочкой указывает, что нельзя менять содержимое напрямую (путём разыменования, обращения к ячейке). Но сама переменная указатель постоянной не является. А значит, ей можно присвоить новый адрес. Например, адрес следующей ячейки в массиве.
Две звездочки в си что значит
Указатели совместно с адресной арифметикой играют в Си особую роль. Можно сказать, что они определяют лицо языка. Благодаря им Си может считаться одновременно языком высокого и низкого уровня по отношению к памяти.
Если говорить о понятиях указатель, ссылка, объект, то они встречаются не только в языках программирования, но в широком смысле в информационных технологиях. Когда речь идет о доступе к информационным ресурсам, то существуют различные варианты доступа к ним:
В языках программирования термины объект (значение), указатель и ссылка имеют примерно аналогичный смысл, но касаются способов доступа и передачи значений переменных.
· при передаче формальных параметров при вызове процедур (функций) практически во всех языках программирования реализованы способы передачи по ссылке и по значению;
· в Паскале и Си определено понятие указатель как переменная особого вида, содержащая адрес размещения в памяти другой переменной. Использование указателей позволяется создавать динамические структуры данных, в которых элементы взаимно ссылаются друг на друга;
Указатель в Си
Передавать данные между программами, данные от одной части программы к другой (например, от вызывающей функции к вызываемой) можно двумя способами :
· создавать в каждой точке программы (например, на входе функции) копию тех данных, которые необходимо обрабатывать ;
Наряду с указателем в программировании также используется термин ссылка. Ссылка – содержанием ссылки также является адресная информация об объекте (переменной), но внешне она выглядит как переменная (синоним оригинала).
В языках программирования имя переменной ассоциируется с адресом области памяти, в которой транслятор размещает ее в процессе трансляции программы. Все операции над обычными переменными преобразуются в команды с прямой адресацией к соответствующим словам памяти.
· указатель, который содержит адрес переменной, ссылается на эту переменную или назначен на нее;
· переменная, адрес которой содержится в указателе, называется указуемой переменной.
рис. 52-2. Определение указателя и операции над ним
Последовательность действий при работе с указателем включает 3 шага:
1. Определение указуемых переменных и переменной-указателя. Для переменной-указателя это делается особым образом.
int a,x; // Обычные целые переменнные
2. Связывание указателя с указуемой переменной. Значением указателя является адрес другой переменной. Следующим шагом указатель должен быть настроен, или назначен на переменную, на которую он будет ссылаться.
p = &a; // Указатель содержит адрес переменной a
3. И наконец, в любом выражении косвенное обращение по указателю интерпретируется как переход от него к указуемой переменной с выполнением над ней всех далее перечисленных в выражении операций.
* p =100; // Эквивалентно a =100
x = x + *p; // Эквивалентно x = x + a
(* p )++; // Эквивалентно a ++
Замечание: при обращении через указатель имя указуемой переменной в выражении отсутствует. Поэтому можно считать, что обращение через указатель производится к «безымянной» переменной, а операцию « *» называются также операцией разыменования указателя.
Указатель дает « степень свободы» или универсальности любому алгоритму обра
ботки данных. Действительно, если некоторый фрагмент программы получает данные непосредственно в некоторой переменной, то он может обрабатывать ее и только ее. Если же данные он получает через указатель, то обработка данных (указуемых переменных) может производиться в любой области памяти компьютера (или программы). При этом сам фрагмент может и «не знать», какие данные он обрабатывает, если значение самого указателя передано программе извне.
Адресная арифметика и управление памятью
Способность указателя ссылаться на «отдельно стоящие» переменные не меняет качества языка, поскольку нельзя выйти за рамки множества указуемых переменных, определенных в программе. Такая же концепция указателя принята, например, в Паскале. Но в Си существует еще одна, расширенная интерпретация, позволяющая через указатель работать с массивами и с памятью компьютера ни низком (архитектурном) уровне без каких-либо ограничений со стороны транслятора. Это «свобода самовыражения» обеспечивается одной дополнительной операцией адресной арифметики. Но сначала определим свойства указателя в соответствии с расширенной интерпретацией.
Любой указатель в Си ссылается на неограниченную в обе стороны область памяти (массив), заполненную переменными указуемого типа с индексацией элементов относительно текущего положения указателя.
· любой указатель потенциально ссылается на неограниченную в обе стороны область памяти, заполненную переменными указуемого типа;
· результатом операции указатель+i является адрес i-ой переменной (значение указателя на i-ую переменную) в этой области относительно текущего положения указателя.
Значение указуемой переменной
Указатель на i-ю переменную после указуемой
Указатель на i-ю переменную перед указуемой
Значение i-й переменной после указуемой
Значение i-й переменной после указуемой
Переместить указатель на следующую переменную
Переместить указатель на предыдущую переменную
Переместить указатель на i переменных вперед
Переместить указатель на i переменных назад
Получить значение указуемой переменной и переместить указатель к следующей
Переместить указатель к переменной, предшествующей указуемой, и получить ее значение
Указатель на свободную память вслед за указуемой переменной
Если МАССИВ=ПАМЯТЬ+УКАЗАТЕЛЬ (начальный адрес), то УКАЗАТЕЛЬ=МАССИВ-ПАМЯТЬ, т.е. указатель это «массив без памяти», «свободно перемещающийся по памяти» массив.
Различия и сходства
Оба интерпретируются как указатели и оба имеют тип int *
Указатель требует настройки «на память»
Работа с областью памяти как с обычным массивом, так и через указатель полностью идентична вплоть до синтаксиса
Указатель может перемещаться по памяти относительно своего текущего положения
Идентификатор массива без скобок интерпретируется как адрес нулевого элемента нулевой строки, или указатель на базовый тип данных. В нашем примере идентификатору A будет соответствовать выражение &A[0][0] с типом char*.
Имя двумерного массива с единственным индексом интерпретируется как начальный адрес соответствующего внутреннего одномерного массива. A[i] понимается как &A[i][0], то есть начальный адрес i-го массива символов.
От такого многообразия возможностей работы с указателями нетрудно прийти в замешательство: как вообще с ними работать, кто за что отвечает? Действительно, при работе с указателями легко выйти «за рамки дозволенного», т.е. определенных самим же программистом структур данных. Поэтому попробуем еще раз обсудить принципиальные моменты адресной арифметики.
· наличие операции инкремента или индексации говорит о работе указателя с памятью (массивом) ;
· использование исключительно операции косвенного обращения по указателю свидетельствует о работе с отдельной переменной.
· неинициализированный указатель. После определения указатель ссылается «в никуда», тем не менее программист работает через него с переменной или массивом, записывая данные по случайным адресам;
· несколько указателей, ссылающихся на общий массив – это все-таки один массив, а не несколько. Если программа работает с несколькими массивами, то они должны либо создаваться динамически, либо браться из двумерного массива;
· выход указателя за границы памяти. Например, конец строки отмечается символов ‘\0’, начало же формально соответствует начальному положению указателя. Если в процессе работы со строкой требуется возвращение на ее начало, то начальный указатель необходимо запоминать, либо дополнительно отсчитывать символы.
Другие операции над указателями
В процессе определения указателей мы рассмотрели основные операции над ними:
· операция присваивания указателей одного типа. Назначение указателю адреса переменной p=&a есть одни из вариантов такой операции;
· операция косвенного обращения по указателю (разыменования указателя);
· операция адресной арифметики «указатель+целое» и все производные от нее.
Значение NULL может быть присвоено любому указателю. Если указатель по логике работы программы может иметь такое значение, то перед косвенным обращением по нему его нужно проверять на достоверность:
//— Симметричная перестановка символов строки
< char c; c=*p; *p=*q; *q=c; >// 3 стакана над переменными под указателями
extern int fread(void *, int, int, FILE *);
fread(A, sizeof(int), 20, fd);
extern void *malloc(int);
int *p = (int*)malloc(sizeof(int)*20); // Явное преобразование void* к int*
Указатель как формальный параметр и результат функции
Если же фактический параметр должен быть изменен, то формальный параметр можно определить как явный указатель. Тогда фактический параметр должны быть явно передан в виде указателя на ту переменную (с использованием операции &).
< (* pi )++; >// аналог вызова: pi = & a
inc (& a ); > // *( pi )++ эквивалентно a ++
int sum(int A[],int n) // Исходная программа
int sum(int *p, int n) // Эквивалент с указателем
< x = sum(B,10); >// аналог вызова : p = B, n = 10
В вызове фигурирует идентификатор массива, который интерпретируется как указатель на начало. Поэтому типы формального и фактического параметров совпадают. Совпадают также оба варианта функций вплоть до генерируемого кода.
· глобальные переменные программы;
· формальные параметры, если они являются массивами, указателями или ссылками, то есть «за ними стоят» другие переменные.
Функция не может возвратить указатель на локальную переменную или формальный параметр-значение, поскольку они разрушаются при выходе из функции. Это приводит к ошибке времени выполнения, не обнаруживаемой транслятором.
Пример: функция возвращает указатель на минимальный элемент массива. Массив передается как формальный параметр.
int *min(int A[], int n)<
int *pmin, i; // Рабочий указатель, содержащий результат
Ссылка как неявный указатель
Во многих языках программирования указатель присутствует, но в завуалированном виде в форме ссылки. Под ссылкой понимается переменная, которая не имеет самостоятельного значения, а отображается на другую переменную, т.е. является ее синонимом. Во всем остальном она не отличается от обычной переменной. В отличие от явного указателя обращение по ссылке к объекту-прототипу имеет тот же самый синтаксис, что и обращение к объекту-прототипу.
int a =5; // Переменная – прототип
b ++; // Операция над b есть операция над прототипом a
· при передаче по значению формальный параметр является копией фактического, он может быть изменен независимо от значения оригинала – фактического параметра. Такой параметр является исключительно входным;
· при передаче по ссылке формальный параметр отображается на фактический, и его изменение сопровождается изменением фактического параметра-прототипа. Такой параметр может быть как входным, так и выходным.
//—— Функция возвращает ссылку на минимальный элемент массива
int &ref_min(int A[], int n)<
//—— Функция возвращает указатель на минимальный элемент массива
int *ptr_min(int *p, int n)<
Строки, массивы символов и указатель char *
int n; // указателем на на строку char*
· создание массива символов с размерностью, достаточной для размещения строки;
· инициализацию (заполнение) массива символами строки, дополненной символом ‘\0’;
char * q = «ABCD»;; // Программа
char *q; // Эквивалент
В связи с этим в Си возможны довольно странные выражения с участием строковых констант:
char c2 = («12345» + 2)[1];
extern int strcmp(char *, char*);
Посмотрим, как все вышесказанное выглядит на практике.
//—- Поиск в строке заданного фрагмента
> // иначе продолжить поиск
Для обнаружения всех фрагментов достаточно передавать для каждого последующего вызова функции указатель на часть строки, непосредственно следующей за найденным фрагментом.
//—— Поиск всех вхождений фрагмента в строке
for (s=find(c,q); s!=NULL; s=find(s+strlen(q),q)) puts(s);
//—- Поиск слова максимальной длины посимвольная обработка
int n,lmax; char *pmax;
for (n=0,lmax=0,pmax=NULL; *s!=0;s++)<
n =0; // фиксация максимального значения
//—- Сортировка слов в строке в порядке убывания (выбором)
void sort(char *in, char *out)
* out ++= * q ; * q ++=’ ‘; // Переписать с затиранием
* out ++=’ ‘; // После слова добавить пробел
Лабораторный практикум
1. Функция находит минимальный элемент массива и возвращает указатель на него. С использованием этой функции реализовать сортировку выбором.
2. Шейкер-сортировка с использованием указателей на правую и левую границы отсортированного массива и сравнения указателей.
3. Функция находит в строке пары одинаковых фрагментов и возвращает указатель на первый. С помощью функции найти все пары одинаковых фрагментов.
4. Функция находит в строке пары инвертированных фрагментов (например «123apr» и «rpa321») и возвращает указатель на первый. С помощью функции найти все пары.
5. Функция производит двоичный поиск места размещения нового элемента в упорядоченном массиве и возвращает указатель на место включения нового элемента. С помощью функции реализовать сортировку вставками.
6. Функция находит в строке десятичные константы и заменяет их на шестнадцатеричные с тем же значением, например «aaaaa258xxx» на «aaaaa0x102xxx».
7. Функция находит в строке символьные константы и заменяет их на десятичные коды, например «aaa’6’xxx» на «aaa54xxx».
8. Функция находит в строке самое длинное слово и возвращает указатель на него. С ее помощью реализовать размещение слов в выходной строке в порядке убывания их длины.
9. Функция находит в строке самое первое (по алфавиту) слово. С ее помощью реализовать размещение слов в выходной строке в алфавитном порядке.
10. Функция находит в строке симметричный фрагмент вида » abcdcba » длиной 7 и более символов (не содержащий пробелов) и возвращает указатель на его начало и длину. С использованием функции «вычеркнуть» все симметричные фрагменты из строки.
11. «Быстрая» сортировка (разделением) с использованием указателей на правую и левую границы массива, текущих указателей на правый и левый элемент и операции сравнения указателей (см. 7.2).
Вопросы без ответов
Определите, используется ли указатель для доступа к отдельной переменной или к массиву. Напишите вызов функции с соответствующими фактическими параметрами – адресами переменных или именами массивов.
void F(int *p, int *q, int n)<
F(A,&x,5); printf(«x=%d\n»,x); > // Выведет 13