Инициализация указателей в С++
Указатели обычно используют при работе с динамической памятью, называемой кучей (heap). Доступ к выделенным участкам динамической памяти, называемым динамическими переменными, производится только через указатели. Время жизни динамических переменных — от точки создания до конца программы или до явного освобождения памяти.
В C++ два способа работы с динамической памятью.
Первый использует семейство функций malloc (унаследован от С), второй использует операции new и delete.
При определении указателя надо выполнить его инициализацию, то есть присвоение начального значения.
Использование не инициализированных указателей - типичная ошибка в программах.
Инициализатор записывается после имени указателя либо в круглых скобках, либо после знака равенства.
Способы инициализации указателя:
1. Присваивание указателю адреса существующего объекта:
• с помощью операции получения адреса:
• с помощью значения другого инициализированного указателя:
2. Присваивание указателю адреса области памяти в явном виде:
3. Присваивание пустого значения:
Совет. Использовать обычный 0, так как это значение типа int будет правильно преобразовано стандартными способами.
4. Выделение участка динамической памяти и присваивание ее адреса указателю:
• с помощью операции new:
• с помощью функции malloc
В операторе 2, дополнительно, выполняется инициализация динамической памяти значением 10.
В операторе 3 операция new выполняет выделение памяти под 10 величин типа int (массива из 10 элементов) и записывает адрес начала этого участка в переменную q. которая может трактоваться как имя массива. Через имя можно обращаться к любому элементу массива.
Если память выделить не удалось, по стандарту должно порождаться исключение bad_alloc . В старых компиляторах может быть - 0.
В операторе 4 то же самое, что и в 1, но с помощью функции malloc. В функцию передается один параметр — количество выделяемой памяти в байтах. Конструкция (int*) используется для приведения типа указателя, возвращаемого функцией, к требуемому типу . Если память выделить не удалось, функция возвращает 0.
Операция new предпочтительнее, чем malloc, особенно при работе с объектами.
Освобождение памяти, выделенной с помощью операции new, должно выполняться с помощью delete, а памяти, выделенной malloc— функцией free.
При этом переменная-указатель сохраняется и может инициализироваться повторно. Приведенные выше динамические переменные уничтожаются следующим образом:
Такие ячейки памяти называются мусором.
Важно. Если переменная-указатель выходит из области своего действия, отведенная под нее память освобождается. Следовательно, динамическая переменная, на которую ссылался указатель, становится недоступной. При этом память из-под самой динамической переменной не освобождается. Другой случай появления "мусора" — когда инициализированному указателю присваивается значение другого указателя. При этом старое значение бесследно теряется.
С помощью комбинаций звездочек, круглых и квадратных скобок можно описывать составные типы и указатели на составные типы, например, в операторе
По умолчанию квадратные и круглые скобки имеют одинаковый приоритет, больший, чем звездочка, и рассматриваются слева направо. Для изменения порядка рассмотрения используются круглые скобки.
Для сложных описаний применяйте правило "изнутри наружу":
1) если справа от имени имеются квадратные скобки, это массив, если скобки круглые — это функция;
2) если слева есть звездочка, это указатель на проинтерпретированную ранее конструкцию;
3) если справа встречается закрывающая круглая скобка, необходимо приме нить приведенные выше правила внутри скобок, а затем переходить наружу;
4) в последнюю очередь интерпретируется спецификатор типа.
В C++ два способа работы с динамической памятью.
Первый использует семейство функций malloc (унаследован от С), второй использует операции new и delete.
При определении указателя надо выполнить его инициализацию, то есть присвоение начального значения.
Использование не инициализированных указателей - типичная ошибка в программах.
Инициализатор записывается после имени указателя либо в круглых скобках, либо после знака равенства.
Способы инициализации указателя:
1. Присваивание указателю адреса существующего объекта:
• с помощью операции получения адреса:
int а = 5; //целая переменная int* р = &а; //в указатель записывается адрес а int* р (&а); //то же самое другим способом
int* r = р;• с помощью имени массива или функции, которые трактуются как адрес:
int b[10]; //массив
int* t = b; //адрес начала массива
.......
void f(int а){/ * ... */} //определение функции
void (*pf)(int); //указатель на функцию
pf = f; //присваивание адреса функции
char* vp = (char *)0хВ8000000:Здесь 0хВ8000000 — шестнадцатеричная константа, (char *) — операция приведения типа: константа преобразуется к типу "указатель на char".
3. Присваивание пустого значения:
int* SUXX = NULL; int* rulez = 0:
4. Выделение участка динамической памяти и присваивание ее адреса указателю:
• с помощью операции new:
int* n = new int: // 1 int* m = new int (10); // 2 int* q = new int [10]; // 3
int* u = (int *)malloc(s1zeof(int)); // 4В операторе 1 операция new выполняет выделение достаточного для размещения величины типа int участка динамической памяти и записывает адрес начала этого участка в переменную n. Память под саму переменную n (размера, достаточного для размещения указателя) выделяется на этапе компиляции.
В операторе 2, дополнительно, выполняется инициализация динамической памяти значением 10.
В операторе 3 операция new выполняет выделение памяти под 10 величин типа int (массива из 10 элементов) и записывает адрес начала этого участка в переменную q. которая может трактоваться как имя массива. Через имя можно обращаться к любому элементу массива.
Если память выделить не удалось, по стандарту должно порождаться исключение bad_alloc . В старых компиляторах может быть - 0.
В операторе 4 то же самое, что и в 1, но с помощью функции malloc. В функцию передается один параметр — количество выделяемой памяти в байтах. Конструкция (int*) используется для приведения типа указателя, возвращаемого функцией, к требуемому типу . Если память выделить не удалось, функция возвращает 0.
Операция new предпочтительнее, чем malloc, особенно при работе с объектами.
Освобождение памяти, выделенной с помощью операции new, должно выполняться с помощью delete, а памяти, выделенной malloc— функцией free.
При этом переменная-указатель сохраняется и может инициализироваться повторно. Приведенные выше динамические переменные уничтожаются следующим образом:
delete n; delete m; delete [ ] q; free (u);Если память выделялась с помощью new[], для освобождения памяти необходимо применять delete[]. Размерность массива при этом не указывается. Если квадратных скобок нет, то никакого сообщения об ошибке не выдается, но помечен как свободный будет только первый элемент массива, а остальные окажутся недоступны для дальнейших операций.
Такие ячейки памяти называются мусором.
Важно. Если переменная-указатель выходит из области своего действия, отведенная под нее память освобождается. Следовательно, динамическая переменная, на которую ссылался указатель, становится недоступной. При этом память из-под самой динамической переменной не освобождается. Другой случай появления "мусора" — когда инициализированному указателю присваивается значение другого указателя. При этом старое значение бесследно теряется.
С помощью комбинаций звездочек, круглых и квадратных скобок можно описывать составные типы и указатели на составные типы, например, в операторе
int *(*р[10])();объявляется массив из 10 указателей на функции без параметров, возвращающих указатели на int.
По умолчанию квадратные и круглые скобки имеют одинаковый приоритет, больший, чем звездочка, и рассматриваются слева направо. Для изменения порядка рассмотрения используются круглые скобки.
Для сложных описаний применяйте правило "изнутри наружу":
1) если справа от имени имеются квадратные скобки, это массив, если скобки круглые — это функция;
2) если слева есть звездочка, это указатель на проинтерпретированную ранее конструкцию;
3) если справа встречается закрывающая круглая скобка, необходимо приме нить приведенные выше правила внутри скобок, а затем переходить наружу;
4) в последнюю очередь интерпретируется спецификатор типа.
