Презентация - Указатели. Использование указателей. Динамическая память


Указатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая памятьУказатели. Использование указателей. Динамическая память
На весь экран

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Программирование Лекция 3. Указатели. Использование указателей. Динамическая память.

Слайд 2

Указатели Указатель – это переменная, хранящая адрес некоторой ячейки памяти. Указатели являются типизированными: int i 3; // переменная типа int int p 0; // указатель на переменную типа int Нулевому указателю (которому присвоено значение 0) не соответствует никакая ячейка памяти. Существует 2 оператора при работе с указателями: 1) Оператор взятия адреса переменной & 2) Оператор разыменования . p &i; // указатель p указывает на переменную i (в данном случае в указатель p записывается адрес переменной i) p 10; // изменяется ячейка по адресу p, т.е. i (то есть i будет равно 10, а не 3)

Слайд 3

Передача параметров по указателю Использование указателей позволяет реализовывать функции, которые меняют свои аргументы. Допустим, мы хотим написать функцию, которая будет менять значения переменных местами. int main () int k 10, m 20; swap (k, m); cout // 10 20 return 0; void swap (int a, int b) // функция работает с локальными копиями // переменных int t a; a b; b t; Значения k и m не поменялись местами!

Слайд 4

Передача параметров по указателю Для того, чтобы это исправить, будем передавать не значения типа int, а указатели на эти значения. int main () int k 10, m 20; swap (&k, &m); // передаем адреса cout // 20 10 return 0; void swap (int a, int b) // функция работает с //адресами переменных int t a; a b; b t; Меняются значения, на которые указывают аргументы функции

Слайд 5

Еще раз о массивах Массивы – это набор однотипных элементов, расположенных в памяти друг за другом, доступ к которым осуществляется по индексу. // массив 1 2 3 4 5 0 0 0 0 0 int m 10 1, 2, 3, 4, 5 ; // инициализация массива Индексация массива начинается с 0, последний элемент массива длины n имеет индекс (n-1) for (int i 0; i 10; i ) cout cout Массивы часто используются в циклах

Слайд 6

Связь массивов и указателей Массивы тесно связаны с указателями. Указатели позволяют передвигаться по массивам. Для этого используется арифметика указателей: int m 10 1, 2, 3, 4, 5 ; int p &m 0 ; // адрес начала массива int q &m 9 ; // адрес последнего элемента массива (p k) – сдвиг на k ячеек типа int вправо (p-k) – сдвиг на k ячеек типа int влево (q-p) – количество ячеек между указателями p k эквивалентно (p k)

Слайд 7

Примеры Заполнение массива при помощи указателя: Передача массива в функцию: указатель на начало массива Работаем с m, как будто это массив. Сначала max – это первый элемент массива

Слайд 8

Чтение строк Для начала вам нужно подключить библиотеку string. «String» – это строка как последовательность символов, а «line» – последовательность символов, оканчивающаяся переводом строки. Решим такую задачу: пользователь вводит свое имя, а программа здоровается с ним. Сложение строк

Слайд 9

Чтение строк При использовании cin чтение будет происходить по словам. Например, если нам понадобится считать два слова, это можно сделать, считав с помощью cin две переменные типа string. Слова могут быть разделены любым количеством пробелов, табуляций и переводом строк, но в переменных окажутся только непробельные символы.

Слайд 10

Чтение строк Часто возникает необходимость считать строку (в понимании line) целиком, а не пословно. Для этого есть специальная функция getline(cin, s). Первый параметр в этой функции указывает на поток ввода (cin), а второй – на строку, в которую нужно считывать.

Слайд 11

Коды символов В компьютере всё, в том числе и строки, хранится в виде чисел (строка — набор чисел, которыми кодируются символы). Для хранения одного символа используется тип char (от слова character, символ). Можно обращаться к отдельным символам строки, написав после её имени в квадратных скобках номер символа. Нумерация символов в строке начинается с нуля, так же как и в векторах. Узнать длину строки можно с помощью метода size. Когда мы выводим переменную типа char, то выводится символ. Хотя на самом деле char – числовая переменная и обозначает номер символа в кодовой таблице. Вывод кода символа выглядит так:

Слайд 12

Выделение цифр числа Задача: получим из html-кода страницы информацию о курсах акций, чтобы заработать на их колебаниях кучу денег. Первым делом нужно выделить из строки только цифры. Мы будем считать, что в строке есть только одно целое число и его и нужно получить. Для решения этой задачи мы будем проходить по всей строке и, если символ – цифра, будем её печатать. string s; getline(cin, s); for (auto c : s) // тип char if (c '0' && c cout В этой программе мы проходим по всем символам строки (так же, по всем элементам вектора). Узнать код конкретного символа – для этого нужно записать этот символ в одинарных кавычках . Если код очередного символа лежит в пределах от 0 до 9, то этот символ – цифра.

Слайд 13

Поиск подстроки в строке Пусть в скачанном нами файле содержится много строк, но нам интересна только та, где есть название компании, акциями которой мы хотим торговать. Например, это «Рога и копыта» с кодом на бирже rkpt. Дальше наша задача усложняется: среди N строк нужно найти ту, которая содержит подстроку rkpt (то есть где-то внутри строки встречается эта последовательность символов) и вывести число, записанное в этой строке. int n; // кол-во строк cin n; string s; getline(cin, s); for (int i 0; i n; i ) getline(cin, s); if (s.find("rkpt") ! -1) for (auto c : s) if (c '0' && c cout Метод find работает следующим образом: если подстрока нашлась, то она возвращает число, равное номеру символа, с которого началось первое вхождение подстроки в строку. А если подстроки не нашлось, то этот метод возвращает -1. Обратите внимание на getline перед циклом. Он необходим, потому что после считывания числа в этой строке остается еще и символ перевода строки. Так что когда мы сделаем первый getline, то он считает пустую строку (ведь до перевода строки ничего не осталось).

Слайд 14

Изменение регистра символа int n; // кол-во строк cin n; string s; getline(cin, s); for (int i 0; i n; i ) getline(cin, s); string s2 ; for (auto c : s) // изменение регистра if (c a && c int al num c – a ; // номер буквы в алфавите s2 A al num; else s2 c; if ( s2 .find( RKPT") ! -1) // поиск подходящей строки for (auto c : s2 ) // s2 – теперь заглавные буквы if (c '0' && c cout Допустим, название компании может быть написано как большими, так и маленькими буквами или даже вперемешку. А значит нам нужно научиться определять регистр.

Слайд 15

Задача Необходимо вывести символы между первым и вторым знаком препинания.

Слайд 16

Два способа передачи массива p - указатель на начало массива Второй способ быстрее! Так как m i это (m i)

Слайд 17

Возврат указателя из функции // первый элемент массива // возвращаем само значение макс. элемента начало массива

Слайд 18

Возврат указателя из функции Но можно вернуть также и место в массиве, на котором находится макс. элемент. То есть указатель на макс. элемент. Эту информацию в дальнейшем можно использовать, например, чтобы переставить макс. элемент в начало. возвращается указатель! // меняем указатель на макс. элемент значение макс. элемента // получаем адрес макс. элемента и его значение

Слайд 19

Возврат значения через указатель Если функции передали пустой массив, то функция будет сигнализировать об этом. новый параметр – указатель на результат

Слайд 20

Недостатки указателей оператор разыменования и взятия адреса указатели на указатели если объявлен указатель, но не проинициализирован, то там хранится какой-то адрес обращение к неинициализированному указателю – ошибка. обращение к нулевому указателю – это ошибка. например, выйти за границы массива

Слайд 21

Ссылки это ссылки На самом деле в функции используются не локальные переменные, а ссылки на эти переменные Внутри ссылок «зашиты» указатели, но синтаксически код выглядит чище, не нужно использовать оператор .

Слайд 22

Различия ссылок и указателей для ссылок всегда нужно указывать инициализирующее значение не нужна проверка на 0

Слайд 23

Различия ссылок и указателей Ссылки представляют идею «синонимов»

Слайд 24

lvalue и rvalue тернарный оператор m a/2 5

Слайд 25

Время жизни переменной foo возвращает указатель на переменную. Но a – это локальная переменная. При выходе из функции переменная a перестанет существовать. Может так случиться, что указатель или ссылка в программе указывает на переменную, которая уже не существует p указывает на переменную, которая не существует bar возвращает ссылку на локальную переменную. дальнейшее обращение к l будет некорректно

Слайд 26

Стек вызовов

Слайд 27

Устройство стека

Слайд 28

Устройство стека

Слайд 29

Устройство стека

Слайд 30

Устройство стека

Слайд 31

Устройство стека

Слайд 32

Устройство стека

Слайд 33

Вызов функции Счетчики: (вершина стека) (начало данных текущей функции)

Слайд 34

Вызов функции (аргументы)

Слайд 35

Вызов функции адрес возврата (регистры процессора) Возвр. значение

Слайд 36

Вызов функции Управление передается функции foo() Счетчик перемещается (для адресации лок. переменых)

Слайд 37

Вызов функции Временное значение

Слайд 38

Вызов функции Вычисляются значения d и h Условное выражение вида "условие" ? "выражение 1" : "выражение 2"

Слайд 39

Вызов функции Записывается возвр. значение

Слайд 40

Вызов функции Функция foo () закончила свое выполнение, лок. переменные удалены

Слайд 41

Вызов функции Изменяем значение x и избавляемся от всех доп. данных

Слайд 42

Вызов функции Зависит от компилятора

Слайд 43

Динамическая память Это способ выделения дополнительных областей памяти для хранения данных. Зачем нужна динамическая память? Массив будет уничтожен при выходе из функции

Слайд 44

Выделение памяти в стиле С (самостоятельно)

Слайд 45

Выделение памяти в стиле С (самостоятельно)

Слайд 46

Выделение памяти в стиле С (самостоятельно) Чтобы указатель m не указывал на какую-то область памяти

Слайд 47

Выделение памяти в стиле С

Слайд 48

Типичные проблемы при работе с динамической памятью Память занята неравномерно

Слайд 49

Типичные проблемы при работе с динамической памятью Программа отработает нормально

Слайд 50

Вопросы 1) В чем разница между статической памятью и динамической? 2) Назначение указателя. 3) Что означает символ & перед переменной. 4) Что такое двойной указатель 5) Приведите пример инициализации двухмерного массива.

Слайд 51

Задание #include using namespace std; int main() int a 5; int p &a; //объявляем указатель. cout a 6; cout p 7; cout int b 8; int p &b; cout a 9; cout p 10; cout return 0;

Слайд 52

Решение