Linguagem C ponteiros

Transcrição

1 Linguagem C ponteiros IF61A/IF71A - Computação 1 Prof. Leonelo Almeida Universidade Tecnológica Federal do Paraná

2 Até agora... Introdução à linguagem C... Vetores Matrizes Funções Recursão Registros

3 Aula de hoje E se eu quiser uma função que retorne dois valores. Um inteiro e um ponto flutuante?

4 Aula de hoje E se eu quiser uma função que retorne dois valores. Um inteiro e um ponto flutuante? Funções retornam somente um valor simples

5 Aula de hoje E se eu quiser uma função que retorne dois valores. Um inteiro e um ponto flutuante? Funções retornam somente um valor simples E se eu quiser uma função que altere as variáveis simples que forem passadas como parâmetro?

6 Aula de hoje E se eu quiser uma função que retorne dois valores. Um inteiro e um ponto flutuante? Funções retornam somente um valor simples E se eu quiser uma função que altere as variáveis simples que forem passadas como parâmetro? Funções não alteram as variáveis externas simples passadas como parâmetro

7 Aula de hoje Ponteiros Passagem por Valor e por Referência

8 Ponteiros São tipos especiais de dados usados para armazenar endereços de memória Armazena o endereço de memória de outra variável do tipo informado na declaração Declaração: tipo *nome_variavel; Exemplo: int *mema; float *memb; Armazena o endereço de memória de uma variável do tipo int Armazena o endereço de memória de uma variável do tipo float

9 Operadores relacionados a ponteiros O operador & Retorna o endereço de memória de uma variável. Exemplo: int *mema; int a=90; mema = &a; O operador * Retorna o conteúdo do endereço apontado. Exemplo: printf( %d, *mema);

10 Organização Quando você usa a variável a, o programa retorna o valor contido na memória Quando você usa a variável mema, o programa retorna o endereço de memória mema a Memória Endereço Valor Abc e

11 Exemplo #include <stdio.h> int main(void) { int *mema; int a=90; mema = &a; printf(" %d --- %d", *mema, mema); O que será impresso na tela? *mema = a; printf("\n %d --- %d", *mema, mema); mema = a; printf("\n %d --- %d", *mema, mema); return 0;

12 Exemplo #include <stdio.h> int main(void) { int *mema; int a=90; mema = &a; printf(" %d --- %d", *mema, mema); um endereço um endereço *mema = a; printf("\n %d --- %d", *mema, mema); mema = a; printf("\n %d --- %d", *mema, mema); return 0; Erro em tempo de execução: Segmentation fault

13 Exemplo 2 #include <stdio.h> int main(void){ int b; int *c; b=10; c=&b; *c=11; printf("%d",b); O que será impresso na tela?

14 Exemplo 2 #include <stdio.h> int main(void){ int b; int *c; b=10; c=&b; *c=11; printf("%d",b); 11 Pois ambas as variáveis apontam para o mesmo endereço de memória

15 Exemplo 3 #include <stdio.h> int main(void){ int num, q=1; int *p; num=100; p = &num; q = *p; printf( %d",q); O que será impresso na tela?

16 Exemplo 4... int a, b; int *c; b = 10; *c = 13;... Em que endereço a constante será armazenada?

17 Exemplo 4... int a, b; int *c; b = 10; *c = 13; int a, b; int *c; b = 10; c = &a; *c = 13;... Correto seria se, antes da atribuição da constante, um endereço fosse atribuído a c

18 Atenção... int a, b, c; int *d; b = 10; c = 5; d = &c; a = b * d;... O operador * é usado em ponteiros e multiplicações

19 Atenção... int a, b, c; int *d; b = 10; c = 5; d = &c; a = b * d; int a, b, c; int *d; b = 10; c = 5; d = &c; a = b * (*d);... O bloco à esquerda dará um erro de compilação. O correto seria...

20 Exemplo 5 #include <stdio.h> int main(void){ double b,a; int *c; b=10.89; c=&b; a=*c; printf("%lf\n",a); O que será impresso na tela?

21 Exemplo 5 #include <stdio.h> int main(void){ double b,a; int *c; b=10.89; c=&b; a=*c; printf("%lf\n",a); Atribuição de tipos de dados incorreta. Mensagem do compilador: warning: assignment from incompatible pointer type Vai imprimir um número diferente de 10.89

22 Resumindo... Três usos para o operador * Na declaração de ponteiros: Exemplo: int *pont; No acesso ao valor apontado pelo ponteiro: Exemplo: printf( %d, *pont); Multiplicação de números: Exemplo: 10 * (*pont);

23 Indireção múltipla Podemos ter um ponteiro que aponta para outro ponteiro que aponta para um endereço. Isso também podem ser expandido para diversos níveis de indireção ponteiro ponteiro valor endereço endereço valor Apesar de possível é um conceito raro de ser usado e propenso a erros Exemplo: float **peso;

24 Operações com ponteiros int main(void){ double *a,*b, c, d; b=&c; a=&d; if(b < a) printf("\no endereço apontado por b é menor: %p e %p", b, a); else if(a < b) printf("\no endereço apontado por a é menor:%p e %p", a, b); else if(a == b) printf("mesmo endereço"); if(*a == *b) printf("mesmo conteúdo: %lf", *a);

25 Operações com ponteiros int main(void){ double *a,*b, c, d; b=&c; a=&d; Para imprimir um ponteiro usamos a máscara %p. if(b < a) printf("\no endereço apontado por b é menor: %p e %p", b, a); else if(a < b) printf("\no endereço apontado por a é menor:%p e %p", a, b); else if(a == b) printf("mesmo endereço"); if(*a == *b) printf("mesmo conteúdo: %lf", *a);

26 Operações com ponteiros Enquanto o ponteiro não estiver associado a um endereço é uma boa prática atribuir o valor NULL a ele Isto facilita as comparações para se saber se o ponteiro já tem um endereço válido associado Exemplo:... double *a = NULL, *b = NULL; a = &c; if (a!= NULL) {...

27 Passagem de parâmetros Passagem por valor Variáveis e constantes passadas por parâmetro para funções têm seus valores copiados para os parâmetros das funções (que são locais) Alterações nos parâmetros dentro da função não alteram as variáveis que foram passadas às funções

28 Exemplo de passagem por valor... void troca(int x, int y) { int aux; aux = x; x = y; y = aux; int main(){ int x=4, y=5; troca(x,y); printf ( x = %d e y = %d, x, y);

29 Exemplo de passagem por valor... void troca(int x, int y) { int aux; aux = x; x = y; y = aux; int main(){ int x=4, y=5; troca(x,y); printf ( x = %d e y = %d, x, y); Será impresso: x = 4 e y = 5 Isso porque a troca ocorreu com variáveis locais à função troca e, portanto, não afetam as variáveis da função main.

30 Passagem de parâmetros Passagem de argumentos por referência Em C só existe passagem de parâmetros por valor Em outras linguagens pode haver a passagem de parâmetros por referência Nesse tipo de passagem valores por referência podem ser alterados pela função que foi chamada

31 Passagem de parâmetros Algo parecido pode ser feito em C utilizando ponteiros Para isso basta passar como argumento de uma função o endereço da variável e não o seu valor Assim, alterações no valor contido no endereço que forem feitas pela função chamada afetarão a variável mesmo fora da função

32 Passagem de argumentos por referência #include <stdio.h> void troca(int *end_x, int *end_y) { int aux; if(end_x!= NULL && end_y!= NULL){ aux = *end_x; *end_x = *end_y; *end_y = aux; int main(){ Imprimirá: int x=4, y=5; x = 5 e y = 4 troca(&x, &y); printf("x = %d e y = %d\n", x, y);

33 Exemplo #include <stdio.h> void maxandmin(int vet[], int tam, int *min, int *max); int main(){ int v[] = {10, 80, 5, -10, 45, -20, 100, 200, 10; int min, max; maxandmin(v, 9, &min, &max); printf("o menor é: %d \no maior é: %d \n",min, max); void maxandmin(int vet[], int tam, int *min, int *max){ int i; *max = vet[0]; *min = vet[0]; for(i = 0; i < tam; i++){ if(vet[i] < *min) *min = vet[i]; if(vet[i] > *max) *max = vet[i];

34 Ponteiros e Vetores Um vetor ocupa um espaço contíguo de memória do tamanho do tipo de dados do vetor multiplicado pelo número de posições de vetor O vetor funciona como um ponteiro que aponta para a primeira posição Por isso que vetores passados como argumento podem ser alterados pelas funções chamadas

35 Ponteiros e Vetores Como uma variável do tipo vetor é um endereço, é possível atribuí-la a um ponteiro. Exemplo: int a[] = {1, 2, 3, 4, 5; int *p; p = a; Após a atribuição é possível usar o ponteiro p como um vetor. Exemplo: for(i=0; i<5; i++) p[i] = i*i;

36 Atenção Vetores ocupam endereços fixos de memória Não é possível atribuir um endereço a um vetor Exemplo errado: int a[] = {1, 2, 3, 4, 5, b[5], i; b = a; Exemplo correto: int a[] = {1, 2, 3, 4, 5, *b, i; b = a;

37 Ponteiros e Registros #include <stdio.h> struct Coordenada{ double x; double y; ; typedef struct Coordenada Coordenada; int main(){ Coordenada c1, c2, *c3; c3 = &c1;...

38 Ponteiros e registros #include <stdio.h> struct Coordenada{ double x; double y; ; typedef struct Coordenada Coordenada; int main(){ Coordenada c1, c2, *c3; c3 = &c1; c1.x = -1; c1.y = -1.5; c2.x = 2.5; c2.y = -5; *c3 = c2; O que será impresso na tela? printf("coordenadas de c1: (%lf,%lf)\n",c1.x, c1.y);

39 Acessando valores de um ponteiro de registro Duas maneiras: (*ponteiroreg).campo; ponteiroreg->campo; Exemplo: Coordenada c1, *c3; c3 = &c1; c3->x = 1.5; (*c3).y = 2.5;

40 Exemplo int main(){ Coordenada c1, c2, *c3, *c4; c3 = &c1; c4 = &c2; c1.x = -1; c1.y = -1.5; c2.x = 2.5; c2.y = -5; (*c3).x = 1.5; (*c3).y = 1.5; c4->x = -1; c4->y = -1; O que será impresso na tela? printf("coord. de c1: (%lf,%lf)\n",c1.x, c1.y); printf("coord. de c2: (%lf,%lf)\n",c2.x, c2.y);

41 Exemplo Cadastro de alimentos. O programa deve ter opções para incluir/excluir um alimento do cadastro. struct Food{ char nome[80]; double pesomedio; double calorias; short usado; ; typedef struct Food Food; Usaremos um vetor para cadastro dos alimentos. O campo usado de Food, serve para indicar se no vetor uma posição está em uso (1) ou não (0).

42 Exemplo - Funções void lefood(food *f); Lê dados de um alimento passado como ponteiro. void imprimefood(food f); Imprime dados de um alimento. void imprimefoods(food vet[], int tam); Imprime dados de um cadastro inteiro de alimentos. int inserefood(food vet[], int tam, Food f); Insere um alimento no cadastro se houver espaço! int removefood(food vet[], int tam, char nome[]); Remove um alimento pelo nome, se este estiver cadastrado!

43 Exemplo void lefood(food *f){ printf(" Lendo Alimento \n"); printf("digite o nome do alimento:"); scanf("%s", f->nome); printf("digite o peso médio do alimento:"); scanf("%lf", &(f->pesomedio)); printf("digite a quantidade de calorias do alimento:"); scanf("%lf", &(f->calorias));

44 Exemplo void imprimefood(food f){ printf(" \n\n--- Imprimindo Alimento ---\n"); printf("nome: %s\n",f.nome); printf("peso médio: %lf\n", f.pesomedio); printf("calorias: %lf\n", f.calorias); void imprimefoods(food vet[], int tam){ int i; for(i=0; i<tam; i++){ if(vet[i].usado == 1) imprimefood(vet[i]);

45 Exemplo int inserefood(food vet[], int tam, Food f){ int i; for(i=0; i<tam; i++){ if(vet[i].usado == 0){ vet[i] = f; vet[i].usado = 1; return 1; return 0; //cadastro está cheio

46 Exemplo int removefood(food vet[], int tam, char nome[]){ int i; for(i=0; i<tam; i++){ //strcmp retorna 0 se iguais if( strcmp(vet[i].nome, nome) == 0){ vet[i].usado = 0; return 1; return 0; //alimento não cadastrado

47 Atividades Crie a função principal do cadastro de alimentos, de maneira a utilizar todas as funções apresentadas. Considere que o usuário é quem escolhe a quantidade máxima de alimentos a serem armazenados.

48 Atividades Escreva uma função que recebe um vetor de inteiros vet e retorna a média dos valores de vet e o valor mais frequente (i.e. a moda estatística) Exemplo: vet = {1,2,3,3,5,2,10,2,4,2, media=3.4, moda=2 Escreva uma função que recebe uma string s1, contendo um nome completo e retorna o primeiro nome firstn e o último lastn.

49 Atividades Crie um programa de anotações de aula. O programa deve ter um registro do tipo: Código do tema: int Tema da aula: string Observações do aluno: string Nível de dificuldade: int (1-3), onde 1 significa fácil, 2 - normal e 3 difícil. O aluno pode cadastrar até 15 temas (registros) por disciplina. O aluno deve ter a opção de cadastrar, apagar e listar os temas cadastrados.

50 Atividades Escreva uma função intercala que recebe duas strings s1 e s2 e retorna uma string s3 que é a intercalação das duas primeiras Exemplo: s1 = JÃSLA, s2 = OOIV, s3 = JOÃOSILVA Agora faça uma nova versão de intercala que recebe dois vetores v1 e v2 de inteiros ordenados e retorna um terceiro vetor v3 também ordenado que contém os valores de v1 e v2. Obs.: não se esqueça de verificar se o vetores estão ordenados. Exemplo: v1 = {1,4,9,11, v2 = {2,3,7,10, 13, v3 = {1,2,3,4,7,9,10,11,13