--- title: Pointers localeTitle: Ponteiros --- # Ponteiros em C Até agora você deve estar ciente de que C é uma linguagem de baixo nível, e nada mostra isso melhor que os ponteiros. Ponteiros são variáveis ​​que obtêm o valor da variável "apontando" para um local de memória, em vez de armazenar o valor da própria variável. Isso permite alguns truques úteis e é também o que nos dá acesso a matrizes e manipulação de arquivos, entre outras coisas. # ``` type *var-name; ``` ## Fazendo e usando um ponteiro ```c #include 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; } ``` Saída: ``` value of my_double_variable: 10.100000 value of my_pointer: 11.100000 ``` Neste código, existem duas declarações. A primeira é uma inicialização típica de variável que cria um `double` e a define como 10.1. Novo em nossas declarações é o uso de `*` . O asterisco ( `*` ) é normalmente usado para multiplicação, mas quando o usamos colocando-o na frente de uma variável, ele diz a C que esta é uma variável de ponteiro. A próxima linha diz ao compilador onde isso está em outro lugar. Ao usar `&` desta forma, ele se torna o "operador de desreferenciamento" e retorna a localização da memória da variável que está olhando. Com isso em mente, vamos dar uma olhada neste pedaço de código: ```c double *my_pointer; // my_pointer now stored the address of my_double_variable my_pointer = &my_double_variable; ``` `my_pointer` foi declarado e foi declarado como um ponteiro. O compilador C agora sabe que `my_pointer` vai apontar para um local de memória. A próxima linha atribui `my_pointer` um valor de localização de memória usando o `&` . Agora vamos dar uma olhada no que se refere a um meio de localização de memória para o seu código: ```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); ``` Observe que, para obter o valor dos dados em `*my_pointer` , você precisará informar ao C que deseja obter o valor para o qual a variável está apontando. Tente executar este código sem o asterisco e você poderá imprimir a localização da memória, porque é isso que a variável `my_variable` está mantendo. Você pode declarar múltiplos apontadores em uma única instrução como com variáveis ​​padrão, assim: ```c int *x, *y; ``` Observe que o `*` é necessário antes de cada variável. Isso ocorre porque ser um ponteiro é considerado parte da variável e não parte do tipo de dados. ## Usos práticos de ponteiros ### Matrizes A aplicação mais comum de um ponteiro está em uma matriz. Matrizes, sobre as quais você lerá mais adiante, permitem um grupo de variáveis. Você realmente não tem que lidar com `*` e `&` usar matrizes, mas isso é o que eles estão fazendo nos bastidores. ### Funções Às vezes você quer ajustar o valor de uma variável dentro de uma função, mas se você simplesmente passar sua variável por valor, a função funcionará com uma cópia de sua variável ao invés da própria variável. Se, em vez disso, você passar o ponteiro apontando para o local da memória da variável, poderá acessá-lo e modificá-lo fora de seu escopo normal. Isso ocorre porque você está tocando a própria localização da memória original, permitindo que você ajuste algo em uma função e faça alterações em outro lugar. Em contraste com "call by value", isso é chamado de "chamada por referência". O programa a seguir troca os valores de duas variáveis ​​dentro da função de `swap` dedicada. Para conseguir isso, as variáveis ​​são passadas por referência. ```c /* C Program to swap two numbers using pointers and function. */ #include 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; } ``` Saída ``` Number1 = 10 Number2 = 5 ``` Os endereços, ou localizações de memória, de `num1` e `num2` são passados ​​para a `swap` funções e são representados pelos ponteiros `*n1` e `*n2` dentro da função. Então, agora os ponteiros `n1` e `n2` apontam para os endereços de `num1` e `num2` respectivamente. Então, agora o ponteiro n1 e n2 aponta para o endereço de num1 e num2, respectivamente. Quando, o valor dos ponteiros é alterado, o valor na localização da memória apontada também muda de forma correspondente. Portanto, as alterações feitas em \* n1 e \* n2 são refletidas em num1 e num2 na função principal. ### PONTEIROS COMO PARÂMETROS DE FUNÇÃO quando passamos qualquer parâmetro para função, estamos fazendo uma cópia do parâmetro. vamos ver com o exemplo ```C #include 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 } ``` No exemplo acima, estamos alterando o valor do inteiro a na função func, mas ainda obtemos 11 na função principal. Isso acontece porque na cópia da função do inteiro a passou como parâmetro, portanto, nessa função não temos acesso ao 'a' que está na função principal. Então, como você poderia alterar o valor do inteiro definido no main, usando outra função? Aqui POINTERS entra em função. Quando nós fornecemos o ponteiro como um parâmetro, temos acesso ao endereço desse parâmetro e podemos fazer qualquer alteração com este parâmetro e o resultado será mostrado em todo lugar. Abaixo está um exemplo que faz exatamente a mesma coisa que queremos… Ao desreferenciar `n1` e `n2` , agora podemos modificar a memória para a qual `n1` e `n2` apontam. Isso nos permite alterar o valor das duas variáveis `num1` e `num2` declaradas na função `main` fora de seu escopo normal. Após a conclusão da função, as duas variáveis ​​agora trocaram seus valores, como pode ser visto na saída. ### Truques com Localizações de Memória Sempre que puder ser evitado, é uma boa ideia manter seu código fácil de ler e entender. Na melhor das hipóteses, seu código contará uma história - terá fácil leitura de nomes de variáveis ​​e fará sentido se você ler em voz alta, e usará o comentário ocasional para esclarecer o que uma linha de código faz. Por causa disso, você deve ter cuidado ao usar ponteiros. É fácil fazer algo confuso para você depurar ou para alguém ler. No entanto, é possível fazer algumas coisas bem legais com eles. Dê uma olhada neste código, que transforma algo de maiúsculas em minúsculas: ```c #include #include char *lowerCase (char *string) { char *p = string; while (*p) { if (isupper(*p)) *p = tolower(*p); p++; } return string; } ``` Isso começa pegando uma string (algo que você aprenderá quando entrar em arrays) e percorrer cada local. Observe o p ++. Isso incrementa o ponteiro, o que significa que ele está olhando para o próximo local de memória. Cada letra é um local de memória, assim, o ponteiro está olhando para cada letra e decidindo o que fazer para cada uma. ### Constante Qualific O qualificador const pode ser aplicado à declaração de qualquer variável para especificar que seu valor não será alterado (o que depende de onde as variáveis ​​const são armazenadas, podemos alterar o valor da variável const usando o pointer). # Ponteiro para variável Podemos alterar o valor de ptr e também podemos alterar o valor do objeto ptr apontando para. O seguinte fragmento de código explica o ponteiro para variável ```c #include 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; } ``` # Ponteiro para constante Podemos mudar o ponteiro para apontar para qualquer outra variável inteira, mas não podemos alterar o valor do objeto (entidade) apontado usando ponteiro ptr. ```c #include 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; } ``` # Ponteiro constante para variável Neste podemos mudar o valor da variável que o ponteiro está apontando. Mas não podemos mudar o ponteiro para apontar para outra variável. ```c #include 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; } ``` # ponteiro constante para constante A declaração acima é ponteiro constante para variável constante, o que significa que não podemos alterar o valor apontado pelo ponteiro, assim como não podemos apontar o ponteiro para outra variável. ```c #include 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; } ``` # Antes de você ir ... ## Uma revisão * Ponteiros são variáveis, mas em vez de armazenar um valor, eles armazenam um local de memória. * `*` e `&` são usados ​​para acessar valores em locais de memória e acessar locais de memória, respectivamente. * Os ponteiros são úteis para alguns dos recursos subjacentes de C. # Ponteiro vs Array em C Na maioria das vezes, os acessos de ponteiro e array podem ser tratados como agindo da mesma forma, sendo as principais exceções: 1) o operador sizeof * `sizeof(array)` retorna a quantidade de memória usada por todos os elementos da matriz * `sizeof(pointer)` retorna apenas a quantidade de memória usada pela própria variável de ponteiro 2) o operador & * & array é um alias para & array \[0\] e retorna o endereço do primeiro elemento da matriz * & ponteiro retorna o endereço do ponteiro 3) uma inicialização literal de string de um array de caracteres * `char array[] = “abc”` define os primeiros quatro elementos da matriz como 'a', 'b', 'c' e '\\ 0' * `char *pointer = “abc”` define o ponteiro para o endereço da string “abc” (que pode ser armazenada em memória somente leitura e, portanto, imutável) 4) A variável de ponteiro pode receber um valor enquanto a variável de matriz não pode ser. ```c int a[10]; int *p; p = a; /*legal*/ a = p; /*illegal*/ ``` 5) A aritmética na variável do ponteiro é permitida. ```c p++; /*Legal*/ a++; /*illegal*/ ```