Операции над указателями (адресная арифметика)

Указатель может использоваться в выражениях вида:

p # ie, ##p, p##, p# = ie,

где p - указатель, ie - целочисленное выражение, # - символ операции '+' или '-'.

Значением таких выражений является увеличенное или уменьшенное значение указателя на величину ie*sizeof(*p). Следует помнить, что операции с указателями выполняются в единицах памяти того типа объекта, на который ссылается этот указатель.

Текущее значение указателя всегда ссылается на позицию некоторого объекта в памяти с учетом правил выравнивания для соответствующего типа данных. Таким образом, значение p#ie указывает на объект того же типа, расположенный в памяти со смещением на ie*sizeof(*p) позиций.

Разрешается сравнивать указатели и вычислять разность двух указателей. При сравнении могут проверяться отношения любого вида (">",">=","<","<=","==","!="). Наиболее важными видами проверок являются отношения равенства или неравенства.

Отношения порядка имеют смысл только для указателей на последовательно размещенные объекты (элементы одного массива).

Разность двух указателей дает число объектов адресуемого ими типа в соответству­ющем диапазоне адресов. Очевидно, что уменьшаемый и вычитаемый указатель также должны соответствовать одному массиву, иначе результат операции не имеет практической ценности.

Любой указатель можно сравнивать со значением NULL, которое означает недействительный адрес. Значение NULL можно присваивать указателю как признак пустого указателя. NULL заменяется препроцессором на выражение (void *)0.

Указатели на указатели

В языке Си можно описать переменную типа «указатель на указатель». Это ячейка оперативной памяти, в которой будет храниться адрес указателя на какую либо переменную. Признак такого типа данных – повторение символа «*» перед идентификатором переменной. Количество символов «*» определяет уровень вложенности указателей друг в друга. При объявлении указателей на указатели возможна их одновременная инициализация.

Например:

int a=5;

int *p1=&a;

int **pp1=&p1;

int ***ppp1=&pp1;

Теперь присвоим целочисленной переменной а новое значение, например 10.

Одинаковое присваивание произведут следующие операции:

a=10; *p1=10; **pp1=10; ***ppp1=10;

Для доступа к области ОП, отведенной под переменную а можно использовать и индексы. Справедливы следующие аналоги:

*p1 <-> p1[0] **pp1 <-> pp1[0][0] ***ppp1 <-> ppp1[0][0][0]

Таким образом, указатели на указатели – это имена многомерных массивов.

Соответствие между указателями и массивами с произвольным числом измерений на примере четырехмерного массива:

float name[][][][]; <-> float ****name;

В последнем случае эквивалентными являются выражения:

name[i][j][k][l]

*(*(*(*(name+i)+j)+k)+l)

*(*(*(name+i)+j)+k)[l]

*(*(name+i)+j)[k][l]

*(name+i)[j][k][l]

Массивы указателей

В языке Си можно использовать массивы указателей, элементы которых содержат как правило указатели на строковые данные. Объявляется такой массив например так: char *m[5]. Здесь массив m[5] – массив, который может содержать пять адресов данных типа char.

Массив указателей можно при объявлении инициализировать, т.е. назначать при объявлении его элементам конкретные адреса заданных строк.

В качестве примера приведена программа, формирующая массив указателей с одновременной инициализацией его элементов. Программа распечатывает номер строки, ее адрес и значение.

#include <stdio.h>

#include <conio.h>

void main(void)

{

int i,k;

char *m[]={

"Winter",

"Spring",

"Summer",

"Automn"};

k=sizeof(m)/sizeof(*m);

printf("\n size of array=%d",k);

for(i=0; i<k; i++)

printf("\n string - %d; adress - %p; string: %s", i, m[i], m[i]);

getch();

}

В результате получим:

size of array=4

string - 0; adress - 0042007C; string: Winter

string - 1; adress - 00420074; string: Spring

string - 2; adress - 0042006C; string: Summer

string - 3; adress - 00420064; string: Automn

Конкретные значения адресов зависят от ряда причин: архитектура компьютера, тип и размер оперативной памяти и т.д.