ponteiros - nca.ufma.brnca.ufma.br/~geraldo/lp/5.1.ponteiros.pdf · detalhes o conceito básico de...
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Conceito • Um PONTEIRO ou APONTADOR é uma variável
usada para armazenar um endereço de memória. • Normalmente, o endereço armazenado em um
PONTEIRO é a posição de uma outra variável na memória. • Se uma variável contém o endereço e uma outra,
então a primeira variável é dita apontar para a segunda.
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Declaração • De maneira geral, uma variável ponteiro de nome
ID é declarada assim:
• ESPECIFICADORES * ID = INICIALIZADOR;
• onde, o = INICIALIZADOR é opcional (como em toda declaração de variável).
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Operador & • Um operador unário que devolve o endereço na
memória do seu operando.
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int m; int * p; p = &m; /* p recebe o endereço onde se localiza a var. m */ ...
Operador * • É o complemento de &. Quer dizer, devolve a variável
localizada no endereço armazenado em um apontador.
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p = &m; m = 3; cout << p; /* imprime o endereço de m */ cout << *p; /* imprime 3 que é o conteúdo de m */ ...
Ponteiros e Arranjos • Há uma estreita relação entre PONTEIROS e
ARRANJOS (vetores, matrizes e strings). O nome de um ARRANJO (vetor, matriz ou string) é sempre um PONTEIRO para o primeiro elemento do ARRANJO.
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char str[80], *pstr; pstr = str; /* pstr aponta para str[0] */
Ponteiros e Arranjos • Assim, a décima posição de um ARRANJO (vetor,
matriz ou string) pode ser acessada de duas maneiras:
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pstr = str; /* pstr aponta para str[0] */ cout << str[9]; /* imprime o 10o elemento de str */ cout << *(pstr + 9); /* imprime o 10o elemento de str */
Aritmética de Ponteiros • Existem apenas duas operações aritméticas que
podem ser usadas com ponteiros: adição e subtração.
• Cada vez que um ponteiro é incrementado, ele aponta para a posição de memória do próximo elementodo seu tipo base.
• Cada vez que um ponteiro é decrementado, ele aponta para a posição de memória do elemento anterior.
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Aplicações • O correto entendimento e uso de ponteiros é
crítico para uma programação bem-sucedida em C. Há pelo menos três razões para isto: • ponteiros fornecem os meios pelos quais as
funções podem modificar seus argumentos • formam a base para a alocação dinâmica
(variáveis no heap) • aumenta a eficiência de certas rotinas
• De agora em diante, até o final do curso, iremos explorar em variados graus de detalhes o conceito básico de ponteiros. 11
Atividades • Escreva um programa em C que preencha um
vetor de 10 números com os valores: 1,2... 10. Depois imprima o valor na posição do vetor e o endereço de memória que se encontra aquele valor.
• Escreva um programa em C que inicializa uma string de caracteres e percorre essa string usando aritmética de ponteiros.
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Alocação Dinâmica • ALOCAÇÃO DINÂMICA é o processo através do
qual um programa pode criar novas variáveis (áreas de memória) em tempo de execução.
• Variáveis alocadas dinâmicamente são criadas em uma área de memória livre chamada de HEAP e são acessadas através de PONTEIROS.
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Funções • use o operador new para alocar
• use o operador delete para desalocar memória
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char *ptr; ptr = new char [50];
delete []ptr
Ponteiro para Funções - Exemplo 1. #include <stdio.h>
2. int compara(int a, int b) { 3. if (b < a) return 1; 4. return 0; 5. }
6. int ordenacao (int *vet, int size, int (* compara)(int a, int b)) { 7. int i, j, tmp, sel;
8. for (i=0; i<size-‐1; i++) { 9. sel = i; 10. for (j=i+1; j<size; j++) 11. if (compara(vet[sel], vet[j])) 12. sel = j;
13. tmp = vet[i]; 14. vet[i] = vet[sel]; 15. vet[sel] = tmp; 16. }
17. }
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Ponteiro para Funções - Exemplo
1. int main() { 2. int vet[7] = {5,6,1,2,3,7,4}; 3. int i;
4. ordenacao (vet, 7, compara);
5. for (i=0; i<7; i++) prinS("%d ", vet[i]);
6. return 0; 7. }
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Funções de Alocação Dinâmica – ANSI - #include <stdlib.h> • void * calloc(size_t num, size_t size);
• Aloca uma quantidade de memória igual a num*size. Isto é, aloca memória suficiente para um ARRANJO de num VARIÁVEIS de tamanho size.
• Devolve o endereço para o primeiro byte da região alocada. Se não houver memória suficiente para satisfazer a solicitação, é devolvido NULL (endereço nulo).
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Funções de Alocação Dinâmica – ANSI - #include <stdlib.h> • void * malloc(size_t size);
• Aloca uma quantidade de memória igual a size. Isto é, aloca memória suficiente para uma VARIÁVEL de tamanho size.
• Devolve o endereço para o primeiro byte da região alocada. Se não houver memória suficiente para satisfazer a solicitação, é devolvido NULL (endereço nulo).
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Funções de Alocação Dinâmica – ANSI - #include <stdlib.h> • void * realloc(void * ptr, size_t size);
• Modifica o tamanho da memória previamente alocada apontada por ptr para um novo tamanho especificado por size. O valor size pode ser maior ou menor que o original.
• Retorna o endereço para o primeiro byte da região de memória redimensionada.
• Se não houver memória suficiente no HEAP para satisfazer a solicitação, é devolvido NULL (endereço nulo) e o endereço originalmente em ptr é deixado inalterado.
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Funções de Alocação Dinâmica – ANSI - #include <stdlib.h> • void free(void * ptr);
• Devolve ao HEAP a memória apontada por ptr, tornando a memória disponível para alocação futura.
• Deve ser chamada somente com um PONTEIRO ptr cujo endereço de memória foi previamente alocado por meio de uma das funções do sistema de alocação dinâmica (calloc(), malloc(), realloc()).
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Outras - #include <string.h> • char * strdup(const char * pstr);
• Duplica a STRING apontada por pstr. Ou seja, aloca no HEAP strlen(pstr)+1 bytes e copia a STRING começando em pstr para o endereço alocado.
• Retorna o endereço alocado contendo uma cópia da STRING apontada por pstr ou NULL caso não haja memória suficiente no HEAP.
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