C++

Конспект лекций Часть 2 Оглавление

Часть 2 1

Оглавление 2

8. Указатели 4

8.1. Указатели 4

Понятие указателя 4

Работа с указателями 5

Арифметика указателей 7

Ошибки при работе с указателями 8

8.2. Указатели и массивы 10

9. Функции и структура программы 12

9.1. Создание и использование функций 13

Процедурный подход к разработке программ 13

Определение функций в программе 19

Завершение работы функции (инструкция return) 20

Список параметров функций 21

Обращение к функциям в программе 21

Передача данных по значению 22

Передача данных с помощью указателей 23

Передача данных по ссылке 25

Перегружаемые функции 26

Параметры по умолчанию 27

Функции с переменным числом параметров 28

Рекурсивное использование функций 29

Передача функций в качестве параметров 32

Встраиваемые функции (inline - функции) 33

Прототипы функций 34

9.2. Структура программы. Глобальные и локальные данные (области видимости и время жизни) 35

Структура программы 35

Глобальные и локальные данные 35

Классы памяти 37

Многофайловые проекты 39

10. Структуры, объединения, перечисления 39

10.1. Структуры 39

Определение структур 39

Доступ к полям структур 40

Указатели на структуры 42

Структурные параметры функций 42

Битовые поля структур 44

10.2. Объединения 45

Обычные объединения 45

Анонимные объединения 46

10.3. Перечисления 47

11. Организация ввода/вывода и работа с файлами 48

11.1. Потоки для работы с файлами 48

Общие сведения 48

Пример работы с файлом 49

Создание потока, открытие и закрытие файла 49

Запись и чтение данных в текстовых файлах 51

Запись и чтение данных в двоичном режиме 51

Как обнаружить конец файла? 54

Прямой доступ при работе с файлами 54

Статус потоков ввода-вывода 55

Некоторые другие функции управления потоками ввода-вывода 56

Примеры по работе с файлами 56

12. Работа с динамической памятью 59

Распределение памяти при работе программы 59

Динамическое выделение и освобождение памяти в стиле C++ 60

Динамическое выделение и освобождение памяти в стиле C 62

Возможные ошибки при работе с динамической памятью 63

Динамические массивы 64

8. Указатели

Указатели и ссылки являются одними из самых важных и достаточно сложных для понимания и использования средств языка программирования. Они ориентированы на прямую работу с памятью компьютера. С помощью этих средств реализуется работа с динамической памятью и динамическими объектами, возвращение из функций измененных данных и многое другое. К использованию указателей и ссылок мы будем неоднократно возвращаться в последующих разделах.

8.1. Указатели Понятие указателя

Все данные (переменные, константы и др.) хранятся в памяти. Память представляет собой непрерывную последовательность ячеек (байтов), каждая из которых имеет свой номер – адрес:

	…		100		101		102		103		104		105		106		107		108		109		110		111		112		113		114		115		116		…

При определении, например, некоторой переменной, она располагается в памяти по определенному адресу и занимает столько ячеек, сколько требует тип этой переменной. Пусть, например, имеется переменные int A = 2351 и double B = 3.1 и пусть они располагаются в памяти так:

						А = 2351								B = 3.14
	…		100		101		102		103		104		105		106		107		108		109		110		111		112		113		114		115		116		…

Говорят, что переменная А располагается по адресу 101 и занимает 4 байта, а переменная B имеет адрес 105 и занимает 8 байт памяти.

Для получения адреса какого-либо программного объекта используется оператор &. Например, если выполнить фрагмент следующей программы (в предположении, что переменные A и B располагаются в памяти, как это показано на предыдущем рисунке):

int A = 2351;

double B = 3.14;

cout << “Значение переменной А: ” << A << endl;

cout << “Адрес переменной А: ” << &A << endl;

cout << “Значение переменной В: ” << В << endl;

cout << “Адрес переменной В: ” << &В << endl;

получим следующий результат:

Значение переменной А: 2351

Адрес переменной А: 101

Значение переменной В: 3.14

Адрес переменной В: 105

Правда, значения адресов переменных будут выведены в шестнадцатеричном формате.

Указатели – это тоже обычные переменные, но они служат для хранения адресов памяти.

Указатели определяются в программе следующим образом:

<тип данных> *<имя переменной>

Здесь <тип данных> определяет так называемый базовый тип указателя.

<Имя переменной> является идентификатором переменной-указателя.

Признаком того, что это переменная указатель, является символ *, располагающийся между базовым типом указателя и именем переменной-указателя.

Например:

int *p1;

double *p2;

Здесь определены две переменные-указатели (или просто – два указателя). Указатель p1 является переменной-указателем на базовый тип int (или, как говорят, переменная p1 указывает на int - значение), а указатель p2 указывает на double – значение.

Иными словами, переменная p1 предназначена для хранения адресов участков памяти, размер которых соответствует типу int (4 байта), а переменная p2 - для хранения адресов участков памяти, размер которых соответствует типу double (8 байт).

Формально указатели представляют собой обычные целые значения типа int и занимают в памяти 4 байта не зависимо от базового типа указателя. Значения указателей при их выводе на экран представляются как целые значения в шестнадцатеричном формате.