Вказівник (покажчик, англ. pointer) – це особливий тип даних, значенням якого є адреса певного байта оперативної пам'яті. Найчастіше вказівник зберігає адресу першого байта одного з об’єктів програми. Це називається посиланням на вказаний об’єкт.
Вказівники можуть бути константними і змінними: константні вказівники зберігають незмінну адресу оперативної пам'яті, зокрема константними вказівниками є імена масивів і символьних рядків; вказівники – змінні є змінними програми, їм можна надавати значення адрес різних ділянок оперативної пам'яті.
Як і для змінних, вказівники необхідно оголошувати. Синтаксис оголошення змінних такий:
базовий_тип * ім’я_вказівника;
тут базовий тип – тип об’єктів програми, адреси яких може зберігати даний вказівник; це може бути довільний стандартний тип або тип користувача; * - ознака того, що наступна змінна є вказівником; ім’я вказівника – ідентифікатор.
З вказівниками пов’язані дві унарні операції: & - визначення адреси, * - звертання до об’єкта за адресою.
Значенням операції визначення адреси змінної є адреса операнда (тобто змінної), перед яким стоїть знак &. Розглянемо фрагмент програми:
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int a = 5, *pa;
pa = &a;
cout << pa << endl;
}
тут змінна а – звичайна змінна цілого типу, ра – вказівник на ціле. В результаті виконання рядка pa = &a; змінна ра буде містити адресу першого байти пам'яті, яку займає змінна а.
Значення адреси змінної можна присвоїти тим вказівникам, базовий тип яких збігається з типом змінної. Тобто, спроба компіляції наступної програми буде призводити до помилки:
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int a = 5, *pa;
char c = 'z';
pa = &c; // Помилка, базовий тип вказівника і
// тип змінної не співпадають
}
Існують такі обмеження щодо застосування операції визначення адреси: не можна визначати адресу константи; не можна визначати адресу виразу; не можна визначати адресу змінної з класом пам'яті register.
В оголошенні вказівника можна виконувати ініціалізацію значенням адреси об’єкта, що має відповідний до вказівника тип і був оголошений раніше. Наприклад:
int a = 5, *pa = &a;
Вказівники можна також ініціалізувати значеннями адрес – констант:
char *pc = (char *) 0x04cd;
Існує константа NULL, яку можна присвоювати вказівникам всіх типів. Вважається що вказівник, значенням якого є NULL, не посилається на жоден об’єкт програми. Такий вказівник називають порожнім вказівником.
Операндом операції звертання за адресою є вказівник або адреса ділянки пам'яті, а результатом – значення об’єкта, який зберігається в цій ділянці. Цю операцію також називають розадресацією, вона є зворотною до операції взяття адреси. Результат цієї операції має тип, що був заданий як базовий в оголошенні вказівника. Звертання через вказівник можна використовувати всюди, де синтаксично може бути записаний об’єкт даного типу. Наприклад:
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int a = 5, *pa;
pa = &a; // Отримали адресу змінної а
*pa = 12; // Змінили значення змінної а
cout << *pa << endl;
cout << a << endl;
}
В оголошеннях вказівників можна вказувати кваліфікатор const. Роль цього кваліфікатора визначається місцем його запису.
Якщо кваліфікатор const в оголошенні передує базовому типу вказівника, то він означає, що за допомогою такого вказівника заборонено змінювати значення об’єкта, на який він посилається.
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int a = 5;
const int b = 123;
const int * cp;
cp = &a; // Можна змінювати значення вказівника
*cp = 12; // Помилка, не можна змінювати значення
// об’єкта, на який посилається вказ-к
cp = &b;
cout << *cp << endl; // Можна читати значення об’єкта, на
// який посилається вказівник
}
Якщо кваліфікатор const в оголошенні передує імені вказівника, то такий вказівник буде константним. В оголошенні константний вказівник обов’язково необхідно проініціалізувати, змінювати це значення не можна.
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int a = 5, b = 12;
int * const cp = &a;
cp = &b; // Помилка, не можна змінювати значення
// константного вказівника
*cp = 12; // Можна змінювати значення об’єкта, на
// який посилається вказівник
cout << *cp << endl; // Можна читати значення об’єкта, на
// який посилається вказівник
}
