Ponteiro. Ponteiro. Objetivo. Compreender a definição e dominar a implementação de ponteiros em C.

Transcrição

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2 Ponteiro Definição de variável apontadora Aritmética de ponteiros Ponteiros e vetores Funções e passagem por referência Structs e ponteiros Alocação dinâmica de memória

3 Objetivo Ponteiro Ponteiro Compreender a definição e dominar a implementação de ponteiros em C.

4 Como ocorre a declaração e atribuição de valores em variáveis de tipos primitivos? int x = 4;

5 Como ocorre a declaração e atribuição de valores em variáveis de tipos primitivos? int x = 4; 1º: alocação de espaço de armazenamento com endereçamento para permitir o acesso a este espaço. x 32 bits endereço conteúdo

6 Como ocorre a declaração e atribuição de valores em variáveis de tipos primitivos? int x = 4; 1º: alocação de espaço de armazenamento com endereçamento para permitir o acesso a este espaço. x 32 bits endereço conteúdo

7 Como ocorre a declaração e atribuição de valores em variáveis de tipos primitivos? int x = 4; 1º: alocação de espaço de armazenamento com endereçamento para permitir o acesso a este espaço. x 32 bits endereço Célula Célula Célula Célula conteúdo

8 Como ocorre a declaração e atribuição de valores em variáveis de tipos primitivos? int x = 4; 1º: alocação de espaço de armazenamento com endereçamento para permitir o acesso a este espaço. x 32 bits 1 byte 1 byte 1 byte 1 byte endereço Célula Célula Célula Célula conteúdo

9 Como ocorre a declaração e atribuição de valores em variáveis de tipos primitivos? int x = 4; 1º: alocação de espaço de armazenamento com endereçamento para permitir o acesso a este espaço. x bits 1 byte 1 byte 1 byte 1 byte endereço conteúdo

10 Como ocorre a declaração e atribuição de valores em variáveis de tipos primitivos? int x = 4; 1º: alocação de espaço de armazenamento com endereçamento para permitir o acesso a este espaço. x 32 bits 1 byte 1 byte 1 byte 1 byte endereço = conteúdo

14 Como ocorre a declaração e atribuição de valores em variáveis de tipos primitivos? int x = 4; 2º: atribuição de valor de acordo com o tipo definido no espaço de conteúdo. x 32 bits endereço 4 conteúdo

15 Como ocorre a declaração e atribuição de valores em variáveis de tipos primitivos? int x = 4; 2º: atribuição de valor de acordo com o tipo definido no espaço de conteúdo. x endereço conteúdo

16 Como ocorre a declaração e atribuição de valores em variáveis de tipos primitivos? int x = 4; 2º: atribuição de valor de acordo com o tipo definido no espaço de conteúdo. x endereço conteúdo

17 Como ocorre a declaração e atribuição de valores em variáveis de tipos primitivos? int x = 4; int y;

18 Como ocorre a declaração e atribuição de valores em variáveis de tipos primitivos? int x = 4; x int y; endereço 4 conteúdo

19 Como ocorre a declaração e atribuição de valores em variáveis de tipos primitivos? int x = 4; x int y; y endereço 4 conteúdo endereço conteúdo

20 Como ocorre a declaração e atribuição de valores em variáveis de tipos primitivos? int x = 4; x int y; y = x; y endereço conteúdo endereço 4 conteúdo

21 Como ocorre a declaração e atribuição de valores em variáveis de tipos primitivos? int x = 4; x int* p; endereço 4 conteúdo

22 Como ocorre a declaração e atribuição de valores em variáveis de tipos primitivos? int x = 4; x int* p; p endereço 4 conteúdo endereço conteúdo

23 Como ocorre a declaração e atribuição de valores em variáveis de tipos primitivos? int x = 4; x int* p; p = &x; p endereço conteúdo endereço conteúdo

24 Como ocorre a declaração e atribuição de valores em variáveis de tipos primitivos? int x = 4; x int* p; p = &x; p endereço conteúdo endereço conteúdo

25 Como ocorre a declaração e atribuição de valores em variáveis de tipos primitivos? int x = 4; x int* p; p = &x; endereço conteúdo *p = 10; p endereço conteúdo

30 Variáveis Apontadoras Como visto, qualquer variável tem um nome, conteúdo e endereço. Uma variável apontadora é um caso particular em que o valor (inteiro) que ela contém é um endereço de memória.

31 Variáveis Apontadoras Como visto, qualquer variável tem um nome, conteúdo e endereço. Uma variável apontadora é um caso particular em que o valor (inteiro) que ela contém é um endereço de memória. Observe que uma variável apontadora sempre armazenará valores inteiros.

32 Variáveis Apontadoras - Declaração <tipoapontado> * <nome> ; Exemplos: int* p1; char* p2; float* p3, p4;//p4 será uma variável comum float *p3, *p4;//p4 será uma variável ponteiro double* p4;

33 Operador de Endereço (&) Retorna o endereço de uma variável; Útil interpretá-la como endereço de. Exemplo: int x = 4; int* px; px = &x; //px recebe o endereço de x

34 Operador Apontador (*) Pode-se atribuir um valor à variável apontada pelo ponteiro. Útil interpretá-lo como o conteúdo apontado por.

35 Exemplo: int x = 4; int* px = &x; *px = 10; Ponteiro Ponteiro Operador Apontador (*) o conteúdo apontado por px receberá o valor 10. No caso, o conteúdo da variável x;

36 Operador Apontador (*) Posso atribuir a uma variável do tipo int um endereço de uma variável? Sim. (Ex: int x, y; x = &y;) Posso alterar o conteúdo de uma variável utilizando o operador apontador em uma variável do tipo int que está armazenando um endereço de memória? Não. (Ex: int x, y; x = &y; *x = 10; //erro de compilação)

37 Ponteiros e operações aritméticas Posso efetuá-las com ponteiros? Sim, lembre-se que as operações serão efetuadas em endereços, já que ponteiros armazenam endereços. As operações possíveis com ponteiros são as de soma (+), subtração (-), incremento (++) e decremento (--).

38 Ponteiros e operações aritméticas Operações com ponteiros de inteiros: int x = 10; //supondo &x = 1234 int y = 20; //então, &y = 1238

39 Ponteiros e operações aritméticas Operações com ponteiros de inteiros: int x = 10; //supondo &x = 1234 int y = 20; //então, &y = 1238 int* p = &x; //p = 1234

40 Ponteiros e operações aritméticas Operações com ponteiros de inteiros: int x = 10; //supondo &x = 1234 int y = 20; //então, &y = 1238 int* p = &x; //p = 1234 p = p + 1; // p = 1238

41 Ponteiros e operações aritméticas Operações com ponteiros de inteiros: int x = 10; //supondo &x = 1234 int y = 20; //então, &y = 1238 int* p = &x; //p = 1234 p = p + 1; // p = 1238 p = p 1; // p = 1234

42 Ponteiros e operações aritméticas Operações com ponteiros de inteiros: int x = 10; //supondo &x = 1234 int y = 20; //então, &y = 1238 int* p = &x; //p = 1234 p = p + 1; // p = 1238 p = p 1; // p = 1234 p++; // p = 1238

43 Ponteiros e operações aritméticas Operações com ponteiros de inteiros: int x = 10; //supondo &x = 1234 int y = 20; //então, &y = 1238 int* p = &x; //p = 1234 p = p + 1; // p = 1238 p = p 1; // p = 1234 p++; // p = 1238 P--; // p = 1234

44 Ponteiros e operações aritméticas Operações com ponteiros de reais (double): double x; //supondo &x = 1238 double y; //então, &y = 1246 double* p = &x; //p = 1238 p = p + 1; // p = 1246 p = p 1; // p = 1238 p++; // p = 1246 P--; // p = 1238

45 Ponteiros e operações aritméticas Operações com ponteiros de char: char x; //supondo &x = 1231 char y; //então, &y = 1232 char* p = &x; //p = 1231 p = p + 1; // p = 1232 p = p 1; // p = 1231 p++; // p = 1232 P--; // p = 1231

46 Vetores e ponteiros Como se sabe, em uma variável simples, ao efetuarmos tal comando, int x = 20, y; y = x; no lugar do nome x, é retornado o valor da variável. Para retornarmos seu endereço, utilizamos: y = &x;

47 Vetores e ponteiros O que aconteceria se fizéssemos esse comando com um vetor? int vet[5]; int* x = vet; O nome de um vetor atribuído a uma variável retorna o endereço do próprio vetor.

48 Vetores e ponteiros Como funciona o endereçamento de um vetor? int vet[5]; //supondo vet = 1111

49 Vetores e ponteiros Como funciona o endereçamento de um vetor? int vet[5]; //supondo vet = 1111 vet índices conteúdo conteúdo conteúdo conteúdo conteúdo

50 Vetores e ponteiros Como funciona o endereçamento de um vetor? int vet[5]; //supondo vet = 1111 vet 1111 índices conteúdo conteúdo conteúdo conteúdo conteúdo

57 Vetores e ponteiros Como funciona o endereçamento de um vetor? int vet[5]; //supondo vet = 1111 vet conteúdo conteúdo conteúdo conteúdo conteúdo

58 Vetores e ponteiros Como funciona o endereçamento de um vetor? int vet[5]; //supondo vet = 1111 int* p = vet; p 1107 endereço 1111 conteúdo vet conteúdo conteúdo conteúdo conteúdo conteúdo

59 Vetores e ponteiros Como funciona o endereçamento de um vetor? int vet[5]; //supondo vet = 1111 int* p = vet; *p = 10; p 1107 endereço 1111 conteúdo vet conteúdo conteúdo conteúdo conteúdo conteúdo

60 Vetores e ponteiros Como funciona o endereçamento de um vetor? int vet[5]; //supondo vet = 1111 int* p = vet; // p = p++; p endereço conteúdo vet conteúdo conteúdo conteúdo conteúdo conteúdo

61 Vetores e ponteiros Como funciona o endereçamento de um vetor? int vet[5]; //supondo vet = 1111 int* p = vet; // p = p++; p *p = 20; endereço conteúdo vet conteúdo conteúdo conteúdo conteúdo conteúdo

68 Vetores e ponteiros Como funciona o endereçamento de um vetor? int vet[5]; //supondo vet = 1111 int* p = vet; // p = p--; p *p = 50; endereço conteúdo vet conteúdo conteúdo conteúdo conteúdo conteúdo

72 Ponteiros como argumentos de funções Como trocar valores entre duas variáveis na função? void troca(int x, int y) { int temp; temp = x; x = y; y = temp; }

73 Ponteiros como argumentos de funções Como trocar valores entre duas variáveis na função? int main() { int a = 4, b = 2; troca(a,b); printf ( %d %d\n,a,b); return 0; } O VALOR NÃO É TROCADO NA MAIN!

74 Ao chamar a função: troca(a,b); Ponteiro Ponteiro Ponteiros como argumentos de funções

75 Ponteiros como argumentos de funções Ao chamar a função: troca(a,b); Na passagem de parâmetros, efetivamente seria como se fizéssemos o seguinte comando: x = a; y = b;

76 Ponteiros como argumentos de funções Ao chamar a função: troca(a,b); Na passagem de parâmetros, efetivamente seria como se fizéssemos o seguinte comando: x = a; y = b; Os valores internos das variáveis a e b após a chamada da função são realmente alterados?

77 Ponteiros como argumentos de funções Este tipo de passagem de parâmetros é comumente chamada de Passagem por Valor

78 Ponteiros como argumentos de funções Como trocar valores entre duas variáveis na função? void troca(int *x, int *y) { int temp; temp = *x; *x = *y; *y = temp; }

79 Ponteiros como argumentos de funções Como trocar valores entre duas variáveis na função? int main() { int a = 4, b = 2; troca(&a,&b); printf ( %d %d\n,a,b); return 0; } O VALOR É TROCADO NA MAIN!

80 Ao chamar a função: troca(&a,&b); Ponteiro Ponteiro Ponteiros como argumentos de funções

81 Ponteiros como argumentos de funções Ao chamar a função: troca(&a,&b); Na passagem de parâmetros, efetivamente seria como se fizéssemos o seguinte comando: x = &a; y = &b;

82 Ponteiros como argumentos de funções Ao chamar a função: troca(&a,&b); Na passagem de parâmetros, efetivamente seria como se fizéssemos o seguinte comando: x = &a; y = &b; Os valores internos das variáveis a e b após a chamada da função são alterados, pois ocorreu a troca de valores referentes às variáveis que possuem os endereços de memória &a e &b.

83 Ponteiros como argumentos de funções Este tipo de passagem de parâmetros é comumente chamada de Passagem por Referência

84 Vetores como argumentos de funções Vetores são passados como parâmetros em funções por referência ou valor? void atribui_valor(int *vet,int tam, int valor) { int i; for (i = 0; i<tam; i++) vet[i] = valor; }

85 Vetores como argumentos de funções Logo, quando fazíamos: void função(int vet[]); para recebermos um vetor passado como argumento, estamos fazendo EXATAMENTE: void função(int *vet); Portanto, em C: vet[] *vet

86 Exemplo 1 Ponteiro Ponteiro Um função que inicializa um vetor: int* inicializavet (int tam){ int i; int vet = malloc(tam*sizeof(int)); for (i=0; i<tam; i++){ *(vet + i) = 0; } return vet; }

87 Exemplo 2 Ponteiro Ponteiro Uma função de leitura de duas variáveis: int leituraxy(int* x, int* y){ printf( Entre com as coordenadas ); scanf( %d %d,x,y); }

88 Exemplo 3 Ponteiro Ponteiro Uma função que compara duas strings: int comparastring(char* str1, char* str2){ char *i,*j; for ( i = str1, j = str2; *i!= '\0' && *j!= '\0' && *i == *j; i++, j++ ); return *i - *j; }

89 Exemplo 4 Ponteiro Ponteiro Uma função que compara duas strings: int comparastring(char* str1, char* str2){ char i; for ( i = 0; str1[i]!='\0' && str2[i]!='\0' && str1[i]==str2[i]; i++ ); return str1[i] str2[i]; }

90 Estruturas e ponteiros Como em qualquer outro tipo de dado, ponteiros para estruturas também podem ser definidos. typedef struct{ int x; int y; }Ponto;

91 Estruturas e ponteiros int main() { Ponto p, *ponteirop; ponteirop = &p; (*ponteirop).x = 1; (*ponteirop).y = 2; return 0; }

92 Estruturas e ponteiros A forma de referenciar o conteúdo da struct apontada pelo ponteiro é sempre da forma: (*ponteiro).atributo sendo que os parenteses são necessários, devido a precedência superior do operador. se comparado com *.

93 Estruturas e ponteiros Acessar uma struct apontada por um ponteiro para muitos pode parecer confusa. É muito comum errar os parenteses necessários para garantir a precedência dos operadores. e *.

94 Estruturas e ponteiros Acessar uma struct apontada por um ponteiro para muitos pode parecer confusa. É muito comum errar os parenteses necessários para garantir a precedência dos operadores. e *. Pensando nisso, os projetistas de C definiram um operador adicional denominado operador seta ( -> ), com a missão de facilitar o acesso aos membros de uma struct.

95 Dessa forma, Ponteiro Ponteiro Estruturas e ponteiros (*p).atr; p->atr;

96 Alocação Dinâmica de Memória Objetivos: Utilizar espaços da memória de tamanho arbitrário; Criar estruturas de dados usando encadeamento; É a base do conceito da alocação por demanda, dinâmica.

97 Alocação Dinâmica de Memória Motivação: Alocação de espaço sob demanda: Muitas vezes o espaço de memória necessário para um conjunto de dados varia durante a execução do programa. Dessa forma, a alocação dinâmica permite que quando for preciso utilizar algum recurso de memória, este seria alocado enquanto o programa estivesse em execução.

98 Alocação Dinâmica de Memória Funções para alocação dinâmica: Funções principais: - malloc() Aloca um espaço na memória e retorna um ponteiro para o espaço alocado - free() - Libera espaço alocado na memória para que possa ser utilizados por outras aplicações ou por outras chamadas de malloc().

99 Alocação Dinâmica de Memória Exemplo 1 Alocação Estática int main() { int vet[100]; int n; scanf( %d,&n); //alocação estática em tempo de execução int vet2[n]; return 0; }

100 Alocação Dinâmica de Memória Exemplo 2 Alocação Dinâmica int main() { int *vet1 = malloc(100*sizeof(int)); int n; scanf( %d,&n); int *vet2 = malloc(n*sizeof(int)); return 0; }

101 Alocação Dinâmica de Memória Exemplo 3 Alocando string dinamicamente int main() { char* vet = malloc(100*sizeof(char)); scanf( %s,vet); }

102 Alocação Dinâmica de Memória Liberando espaços com free(): Sempre que um espaço alocado fica sem referência este é perdido, não podendo ser utilizado novamente (memory leak). Antes de fazer um apontador apontar para outro espaço, ou quando o espaço não for mais utilizado, a área de memória que este aponta deve ser liberada com free: a = malloc(10*sizeof(int));... free(a); // O espaço de memória alocado dinâmicamente foi liberado!

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