Все переменные и другие объекты хранятся в оперативной памяти. Оперативную память можно представить в виде некоторой последовательности байтов, куда можно записывать данные и код. Когда работает программа, то ей доступна не вся оперативная память, а выделяется некоторый сегмент или область в оперативной памяти. Байты внутри сегмента пронумерованы. Если для некоторой переменной, например типа int, выделяется 4 байта, то можно к этой переменной обращаться, зная номер первого байта внутри сегмента, с которого размещается эта переменная. Этот номер байта внутри сегмента интерпретируется как адрес объекта или переменной, для хранения адресов существуют специальные переменные – указатели.
Указатель – это переменная, которая хранит адрес участка памяти, выделенного для объектов определенных типов.
Указатель не является самостоятельным типом, он всегда связан с каким-либо другим конкретным типом, на который он указывает. (Существует правда указатель на тип void, который не связан с конкретным типом).
Формат определения указателя соответствует формату определения переменных стандартных типов (указатель тоже переменная, размещенная в оперативной памяти), но перед именем переменной указателя ставится знак «*».
Примечания. Размерность переменной указателя на любой тип объекта в Win32 составляет 32 бита. Размер сегмента в оперативной памяти может достигать размера 232 = 4294967296 Байт = 4 ГБ, но далеко не все диапазоны адресов в сегменте доступны прикладной программе. Следует также знать, что выделением конкретных адресов в сегменте для прикладной программы занимается операционная система, поэтому при запуске одной и той же программы даже на одном компьютере конкретные значения адресов могут отличаться.
Так как указатель это переменная, размещенная в оперативной памяти, то она имеет адрес и существует указатель на указатель, например, int ** pp; (По аналогии существует указатель на указатель на указатель и т.д.)
Примеры:
int x=5; // Обычная переменная типа int
int *pX=&x, // Переменная указатель с инициализацией – хранит адрес переменной x
*p1, // Указатель на тип int определенный без инициализации
*p2; // Указатель на тип int определенный без инициализации
float * pF; // Указатель на тип float определенный без инициализации
При работе с указателями используются две основные унарные операции:
«&» - операция получения адреса объекта, применяется к объекту (переменной), результат операции – значение адреса объекта;
«*» - операция обращения по адресу (разыменования указателя), применяется к указателю, результат – значение объекта (переменной), на который указывает указатель, без особых ограничений типа модификатора const результат является леводопустимым выражением, т.е. может использоваться слева от операции присваивания.
Пример:
int x=5; // Обычная переменная типа int
int *p; // Переменная указатель на тип int
p=&x; // Указатель теперь содержит адрес переменной x
printf(“x=%d”, *p); // Будет напечатано значение переменной x
*p=100; // Значение переменной x будет изменено
printf(“x=%d”, x); // Будет напечатано x=100
При объявлении указателя ему может быть присвоено начальное значение (инициализация указателя). В качестве инициализатора может быть:
– явно заданный адрес участка памяти (требуется явное преобразование к типу указателя);
– указатель, уже имеющий значение;
– выражение, позволяющее получить адрес объекта с помощью операции &;
– выражение для динамического выделения памяти с помощью специальных функций – malloc, calloc, realloc (в Си++ появился специальный оператор для выделения памяти – new).
int x=5; // Обычная переменная типа int
int *p1=&x; // Инициализация указателя с помощью операции &
int *p2=p1; // Инициализация указателя с помощью другого указателя
char * p3=(char *)0xB800; // Присвоение указателю явного значения
int *p4=NULL; // Указатель, имеющий 0 значение
int *p5=malloc(100*sizeof(int)); // Выделение памяти для массива из 100 элементов
Некоторые операции с указателями:
1. К указателям одного типа можно применять операции сравнения: == != >= <= > <
2. Типизированный указатель (указатель не на тип void) можно складывать (вычитать) с целым значением или применять операции инкремент (декремент). Результат подобных операций – значение адреса, увеличенное (уменьшенное) на заданное число байт, при этом за «условную единицу» принимается число байт, которое занимает объект, на который указывает указатель.
Пример:
#include <stdio.h>
void main()
{
int a=100;
int *p=&a;
printf("p=%p", p);
p++; // Значение адреса увеличится на 4, так как переменная int занимает 4 байта
printf("\np=%p", p);
}
На консоли будет напечатано (значения могут быть и другими):
