freeCodeCamp/guide/russian/c/pointers/index.md

320 lines
17 KiB
Markdown
Raw Normal View History

2018-10-12 20:00:59 +00:00
---
title: Pointers
localeTitle: указатели
---
# Указатели в C
К настоящему моменту вы должны знать, что C - это низкоуровневый язык, и ничто не показывает, что лучше, чем указатели. Указатели - это переменные, которые дают вам значение переменной, «указывая» на ячейку памяти, а не сохраняя значение самой переменной. Это позволяет использовать некоторые полезные трюки, а также дает доступ к массивам и обработке файлов, среди прочего.
#
```
type *var-name;
```
## Создание и использование указателя
```c
#include <stdio.h>
int main(void){
double my_double_variable = 10.1;
double *my_pointer;
my_pointer = &my_double_variable;
printf("value of my_double_variable: %f\n", my_double_variable);
++my_double_variable;
printf("value of my_pointer: %f\n", *my_pointer);
return 0;
}
```
Вывод:
```
value of my_double_variable: 10.100000
value of my_pointer: 11.100000
```
В этом коде есть два объявления. Первая - это типичная инициализация переменных, которая создает `double` и устанавливает ее равной 10.1. Новое в наших объявлениях - использование `*` . Звездочка ( `*` ) обычно используется для умножения, но когда мы ее используем, помещая ее перед переменной, она сообщает C, что это переменная указателя.
Следующая строка сообщает компилятору, где это где-то еще на самом деле. Используя `&` таким образом, он становится «оператором разыменования» и возвращает ячейку памяти переменной, на которую она смотрит.
Имея это в виду, давайте еще раз взглянем на этот кусок кода:
```c
double *my_pointer;
// my_pointer now stored the address of my_double_variable
my_pointer = &my_double_variable;
```
`my_pointer` был объявлен, и он был объявлен как указатель. Компилятор C теперь знает, что `my_pointer` будет указывать на ячейку памяти. Следующая строка присваивает `my_pointer` значение ячейки памяти, используя команду `&` .
Теперь давайте посмотрим, что означает ссылка на ячейку памяти для вашего кода:
```c
printf("value of my_double_variable: %f\n", my_double_variable);
// Same as my_double_variable = my_double_variable + 1
// In human language, adding one to my_double_variable
++my_double_variable;
printf("value of my_pointer: %f\n", *my_pointer);
```
Обратите внимание, что для получения значения данных на `*my_pointer` вам нужно сообщить C, что вы хотите получить значение, на которое указывает переменная. Попробуйте запустить этот код без этой звездочки, и вы сможете распечатать местоположение памяти, потому что это то, что на `my_variable` деле `my_variable` переменная `my_variable` .
Вы можете объявить несколько указателей в одном выражении как со стандартными переменными, например:
```c
int *x, *y;
```
Обратите внимание, что `*` требуется перед каждой переменной. Это связано с тем, что указатель считается частью переменной, а не частью типа данных.
## Практическое использование указателей
### Массивы
Наиболее распространенное приложение указателя находится в массиве. Массивы, о которых вы прочтете позже, допускают группу переменных. Вам не нужно иметь дело с `*` и `&` чтобы использовать массивы, но это то, что они делают за кулисами.
### функции
Иногда вы хотите настроить значение переменной внутри функции, но если вы просто передадите значение переменной по переменной, функция будет работать с копией вашей переменной вместо самой переменной. Если вместо этого вы передаете указатель, указывающий на ячейку памяти переменной, вы можете получить доступ и изменить ее из-за пределов ее обычной области. Это связано с тем, что вы касаетесь самого исходного места памяти, позволяя вам что-то корректировать в функции и вносить изменения в другое место. В отличие от «вызова по значению», это называется «вызов по ссылке».
Следующая программа меняет значения двух переменных внутри выделенной функции `swap` . Для этого переменные передаются по ссылке.
```c
/* C Program to swap two numbers using pointers and function. */
#include <stdio.h>
void swap(int *n1, int *n2);
int main()
{
int num1 = 5, num2 = 10;
// address of num1 and num2 is passed to the swap function
swap( &num1, &num2);
printf("Number1 = %d\n", num1);
printf("Number2 = %d", num2);
return 0;
}
void swap(int * n1, int * n2)
{
// pointer n1 and n2 points to the address of num1 and num2 respectively
int temp;
temp = *n1;
*n1 = *n2;
*n2 = temp;
}
```
Вывод
```
Number1 = 10
Number2 = 5
```
Адреса, или ячейки памяти, из `num1` и `num2` передаются функции `swap` и представлены указателями `*n1` и `*n2` внутри функции. Таким образом, теперь указатели `n1` и `n2` указывают на адреса `num1` и `num2` соответственно.
Итак, теперь указатель n1 и n2 указывает на адрес num1 и num2 соответственно.
Когда значение указателей изменяется, значение в указанной области памяти также изменяется соответственно.
Следовательно, изменения, внесенные в \* n1 и \* n2, отражаются в num1 и num2 в основной функции.
### УКАЗАНИЯ КАК ПАРАМЕТРЫ К ФУНКЦИИ
когда мы передаем какой-либо параметр в функцию, мы делаем копию параметра. посмотрим с примером
```C
#include <stdio.h>
void func(int);
int main(void) {
int a = 11;
func(a);
printf("%d",a);// print 11
return 0;
}
void func(int a){
a=5
printf("%d",a);//print 5
}
```
В приведенном выше примере мы меняем значение целого числа a в функции func, но мы по-прежнему получаем 11 в основной функции. Это происходит потому, что в функции копия целого числа a передается как параметр, поэтому в этой функции у нас нет доступа к «a», который находится в основной функции.
Итак, как бы вы могли изменить значение целого числа, определенного в main, используя другую функцию? Здесь POINTERS входит в роль. когда мы поставляем указатель в качестве параметра, у нас есть доступ к адресу этого параметра, и мы могли бы с любым тигом с этим параметром, и результат будет показан везде. Ниже приведен пример, который делает то же самое, что мы хотим ...
При разыменовании `n1` и `n2` теперь мы можем изменить память, на которую указывают `n1` и `n2` . Это позволяет изменить значение двух переменных `num1` и `num2` объявленным в `main` функции за пределами их нормального объема. После выполнения функции две переменные теперь меняют местами свои значения, как видно на выходе.
### Трюки с местами памяти
Всякий раз, когда этого можно избежать, это хорошая идея, чтобы ваш код легко читал и понимал. В лучшем случае ваш код расскажет историю - он будет легко читать имена переменных и имеет смысл, если вы прочитаете его вслух, и вы будете использовать случайный комментарий, чтобы выяснить, что делает строка кода.
Из-за этого вы должны быть осторожны при использовании указателей. Легко сделать что-то запутанное для вас, чтобы отлаживать или кого-то еще читать. Тем не менее, с ними можно сделать довольно аккуратные вещи.
Взгляните на этот код, который превращает что-то от верхнего к нижнему регистру:
```c
#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
char *lowerCase (char *string) {
char *p = string;
while (*p) {
if (isupper(*p)) *p = tolower(*p);
p++;
}
return string;
}
```
Это начинается с того, что вы берете строку (что-то, о чем вы узнаете, когда попадете в массивы) и пройдите через каждое место. Обратите внимание на p ++. Это увеличивает указатель, что означает, что он смотрит на следующую ячейку памяти. Каждая буква - это ячейка памяти, поэтому указатель смотрит на каждую букву и решает, что делать для каждого.
### Const Qualifer
Определитель const может быть применен к объявлению любой переменной, чтобы указать, что его значение не будет изменено (что зависит от того, где хранятся константные переменные, мы можем изменить значение константной переменной с помощью указателя).
# Указатель на переменную
Мы можем изменить значение ptr, и мы также можем изменить значение объекта ptr, указывающего на. Следующий фрагмент кода объясняет указатель на переменную
```c
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int i = 10;
int j = 20;
int *ptr = &i; /* pointer to integer */
printf("*ptr: %d\n", *ptr);
/* pointer is pointing to another variable */
ptr = &j;
printf("*ptr: %d\n", *ptr);
/* we can change value stored by pointer */
*ptr = 100;
printf("*ptr: %d\n", *ptr);
return 0;
}
```
# Указатель на константу
Мы можем изменить указатель на любую другую целочисленную переменную, но не можем изменить значение объекта (объекта), указанное с помощью указателя ptr.
```c
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int i = 10;
int j = 20;
const int *ptr = &i; /* ptr is pointer to constant */
printf("ptr: %d\n", *ptr);
*ptr = 100; /* error: object pointed cannot be modified
using the pointer ptr */
ptr = &j; /* valid */
printf("ptr: %d\n", *ptr);
return 0;
}
```
# Постоянный указатель на переменную
В этом случае мы можем изменить значение переменной, на которую указывает указатель. Но мы не можем изменить указатель, чтобы указать на другая переменная.
```c
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int i = 10;
int j = 20;
int *const ptr = &i; /* constant pointer to integer */
printf("ptr: %d\n", *ptr);
*ptr = 100; /* valid */
printf("ptr: %d\n", *ptr);
ptr = &j; /* error */
return 0;
}
```
# постоянный указатель на константу
Выше декларация является постоянным указателем на постоянную переменную, что означает, что мы не можем изменить значение, указанное указателем, а также не указывать указатель на другую переменную.
```c
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int i = 10;
int j = 20;
const int *const ptr = &i; /* constant pointer to constant integer */
printf("ptr: %d\n", *ptr);
ptr = &j; /* error */
*ptr = 100; /* error */
return 0;
}
```
# Прежде чем продолжить ...
## Обзор
* Указатели являются переменными, но вместо сохранения значения они сохраняют местоположение памяти.
* `*` и `&` используются для доступа к значениям в ячейках памяти и для доступа к ячейкам памяти, соответственно.
* Указатели полезны для некоторых из основных особенностей C.
# Указатель против массива в C
В большинстве случаев обращения с указателями и массивами могут рассматриваться как действующие одинаково, основными исключениями являются:
1) оператор sizeof
* `sizeof(array)` возвращает объем памяти, используемый всеми элементами массива
* `sizeof(pointer)` возвращает только объем памяти, используемый самой переменной указателя
2) оператор &
* & array - это псевдоним для & array \[0\] и возвращает адрес первого элемента в массиве
* & pointer возвращает адрес указателя
3) строковая литерала инициализации массива символов
* `char array[] = “abc”` устанавливает первые четыре элемента в массиве в 'a', 'b', 'c' и '\\ 0'
* `char *pointer = “abc”` устанавливает указатель на адрес строки "abc" (который может храниться в постоянной памяти и, следовательно, неизменен)
4) Переменной переменной может быть присвоено значение, тогда как переменной массива быть не может.
```c
int a[10];
int *p;
p = a; /*legal*/
a = p; /*illegal*/
```
5) Разрешена арифметика по переменной указателя.
```c
p++; /*Legal*/
a++; /*illegal*/
```