 |
|
Покажчики та посилання
Поняття покажчика. Покажчик - це змінна, значенням якої є адреса області пам'яті, в якій зберігається інший об’єкт (елемент даних). Зв'язок об’єкта з покажчиком, який вказує на цей елемент, схематично можна представити таким чином:
покажчик елемент даних
адреса·
Формат задання адреси:
базис сегмента : зсув,
де базис сегмента – 16-ве число, що визначає адресу початку сегмента ОП (номер 16-байтового блоку, з якого починається сегмент; кратний 16);
зсув – 16-ве число, що визначає зміщення потрібного байта пам'яті відносно початку сегмента.
Наприклад, 000А:001А.
Такий спосіб запису адреси пов'язаний з тим, що в операційній системі DOS вся пам'ять розбита на сегменти, розміри яких не перевищують 64 Кбайт. Для отримання абсолютної адреси система додає до базису сегмента справа шістнадцятковий нуль (це чотири нулі в двійковій системі), а потім складає його зі зміщенням. Таким способом можна адресувати 1 Мбайт пам'яті.
Для зберігання значення покажчика (адреси) необхідно 4 байти ОП: 2 байти – для базису сегмента, 2 байти – для значення зсуву.
У мові С/С++ формат оголошення покажчиків має наступний вигляд:
базовий тип *покажчик;
Наприклад,
int *p, number;
float *ptr, *r;
¨¨¨ Кожен покажчик повинен бути оголошений своїм символом *.
Ініціалізація покажчиків у С/С++ здійснюється з використанням операції отримання адреси & при визначенні покажчика або за допомогою оператора присвоєння. Наприклад,
| int n; int *nPtr = &n; n = 7; | int n, *nPtr; n = 7; nPtr = &n; |
Покажчик може отримати в якості початкового значення також пусте посилання null. Макрос null, що є константним нуль-покажчиком, визначений в заголовочних файлах stdlib.h, stddef.h та ін.
Звертання до відповідного значення здійснюється по формату:
*покажчик.
Наприклад,
int n, *p;
n = 7;
*p = 9;
cout << “n: “ << n << endl;
cout << “*p: “ << *p << endl;
Дії над покажчиками. Над покажчиками не визначені які-небудь операції, які б давали результат цього ж типу. І це зрозуміло — адже значеннями покажчиків є адреси тих або інших програмних об'єктів в пам'яті комп’ютера. А оскільки мова програмування високого рівня не містить яких-небудь правил щодо розміщення таких об'єктів в пам'яті комп’ютера (це питання вирішується самим транслятором), то неможливо сформулювати які-небудь розумні правила (операції), за допомогою яких в програмі можна було б визначити адресу одного об'єкту за адресами інших об'єктів.
Тому над покажчиками визначені лише операція присвоєння і деякі операції порівняння.
Для присвоєння значення покажчику використовується оператор присвоєння наступного формату:
покажчик := посилальний вираз;
де посилальний вираз задає посилальне значення того ж типу, що і покажчик (посилається на програмні об'єкти того ж типу). При цьому як посилальний вираз може використовуватися:
- покажчик;
- функція, значенням якої є покажчик;
- порожній покажчик (nil, null).
Над покажчиками визначено дві операції порівняння: = (дорівнює) і ≠ (не дорівнює). Оскільки машинні адреси по суті справи є цілими числами, то над покажчиками можна було б визначити і інші операції порівняння (<, £, >, ³), але у цьому немає необхідності, оскільки при формулюванні алгоритму нема сенсу використовувати інформацію про те, який з двох програмних об'єктів розташований ближче до початку (кінця) пам'яті, а який далі.
Два покажчика вважаються рівними, якщо вони обидва є порожніми посиланнями або вказують на один і той же об'єкт — у всіх останніх випадках має місце нерівність покажчиків.
У мові С/С++ можна виводити адреси комірок пам’яті. Відповідні значення виводяться у 16-му вигляді. Наприклад,
#include <iostream.h>
main( )
{ int n, *nPtr;
n = 7;
nPtr = &n;
cout<<“Адреса n:“<<&n<<endl<<“Значення nPtr:“<<nPtr<<endl;
cout<<“Значення n:“<<&n<<endl<<“Значення *nPtr:“<<*nPtr<<endl;
}
Посилання. Посилання – це псевдонім (інше ім’я) змінної. Для нього не резервується місце в ОП. Формат оголошення псевдоніма:
базовий тип &псевдонім.
Кожен псевдонім повинен бути оголошений своїм символом &.
Посилання повинно бути ініціалізоване при його оголошенні. Наприклад,
int n = 5;
int &p = n, x = 3, &y = x;
Як тільки посилання оголошується як псевдонім іншої змінної, всі операції, що виконуються із посиланням, насправді виконуються із самою змінною.