Ponteiros Introdução

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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Conceito

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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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Operadores de Ponteiros •  Existem dois operadores especiais para ponteiros:

o * e o &.

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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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Heap

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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

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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  PARA  ALOCAÇÃO  EM  C   19

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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Exemplo Outras •  Ex.: O trecho de código abaixo:

•  É equivalente a:

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char str[] = "Teste"; char * pstr = strdup(str);

char str[] = "Teste"; char * pstr = calloc(strlen(str) + 1, sizeof char); strcpy(pstr,str);