Использование динамической памяти Адресация оперативной памяти

памяти – байт.



Физический адрес Аф – номер байта оперативной памяти.
Адресация

по схеме «база+смещение»:
Аф = Аб + Асм,
где Аб – адрес базы – адрес, относительно которого считают
остальные адреса;
Асм – смещение – расстояние от базового адреса до физического.
Указатель – тип данных, используемый для хранения смещений.
В памяти занимает 4 байта, адресует сегмент размером V = 232 = 4 Гб.
Базовый адрес = адрес сегмента.

0

1

2

3

4

Aб

Aсм

Аф

:
- признак изменчивости содержимого по адресу указателя. Задается ключевым

словом const. При этом значение содержимого памяти, которую адресует указатель, нельзя менять. Может отсутствовать.
<И2> - признак изменчивости указателя. Задается ключевым словом const. При этом значение самого указателя нельзя менять.
Может отсутствовать.
<Тип данных> - тип данных, адресуемых указателем. Любой тип, определенный в С++, в том числе void.
<Тип > - тип указателя. Определяется моделью памяти. Может быть far или near. Если тип указателя не указан, принимается near.

*ptrs;



3) short *const ptrs=&a;

Неизменяемое значение:
можно ptrs = &b;

нельзя *ptrs=10;

Неизменяемый указатель
можно *ptrs=10; нельзя ptrs = &b;

Указатель можно инициализировать адресом реальной переменной

конкретного типа;
нетипизированные – не связанные с данными определенного типа.
Объявление типизированного

указателя:
int *b,*c ;
float *s ,double *f;
long double *l;
Объявление нетипизированного указателя:
void * <имя>;
Этот указатель создан как бы «на все случаи жизни».
Он отличается от других отсутствием сведений о размере соответствующего участка памяти. Поэтому его легко связывать с указателями других типов.

Все указатели несут в себе сведения о размере памяти, адресуемой этим указателем

который никуда не указывает или «нулевой указатель».
Его можно присвоить указателю

любого типа.
Например:
int *pi=NULL;
float *pf=NULL;
void *b=NULL;

Кроме того, эту константу можно использовать в операциях сравнения при проверке логических адресных выражениях.
while (pi!=NULL) do { …};

0

pi

pf

0

b

0

того же типа или нулевого указателя.
Пример:
int *p1,*p2;
float *p3,*p4;
void

*p;...
{допустимые операции}
p1=p2; p4=p3; p1=NULL; p=NULL; ...
{недопустимые операции}
p3=p2; p1=p3;
Однако, при необходимости выполнить операцию присваивания, можно использовать явное переопределение типа, для приведения указателя одного типа к другому.
p3=(float*)p2;
p2=(int*)p3;
p1=(int*)p;

Явное переопределение типа указателя

адрес некоторой области памяти, который можно присвоить указателю.
Это можно сделать:
a)

При помощи операции присваивания:
int *pi,i=10;
... pi=&i;

b) Во время инициализации указателя при его определении:
float b=5.7;
float *pf=&b;

pi

10

i

b

5.7

pf

разыменования). Полученное значение имеет тип, совпадающий с базовым типом данных

указателя.
Нетипизированные указатели разыменовывать нельзя.
Примеры:
short c, a=5,*ptri=&a; float d,p=2.4563;
void *b=&a;
1) c=*ptri;
*ptri=125;
При необходимости разыменовать нетипизированный указатель требуется выполнить явное преобразование типа.
3) *b=6; ⇒ *(int*)b=6;
4) b=&p;
d=*b => d=*(float *)b

b

5

a

5

b

a

6

b

p

Явное переопределение типа указателя

ptri

c

5

1

25

неравенства (!=).
Примеры:
int sign = (p1 == p2);
if (p1!=NULL) {….}

5.Арифметические операции.
В С++ над указателями разрешены операции:
- сложение и вычитание (аддитивные операции)
инкремент или автоувеличение (++)
декремент или автоуменьшение (--)
В силу особенностей выполнения арифметических операций над указателями, совокупность этих операций получила название Адресной арифметики

short a, *ptrs =&a;
1) ptrs++;




2) ptrs+=4;

3) *(ptrs+2)=2;

5.2.3 Адресная арифметика

Значение
указателя
меняется

Значение
указателя
не меняется!!!

Значение
указателя
меняется

реализацией языка С++.
В С++ принят обратный порядок размещения объектов в

памяти.
Это объясняется особенностями работы компилятора. При разборе текста, компилятор распознает и размещает в стек имена всех объектов, которые необходимо разместить в памяти.
На этапе распределения памяти имена объектов выбираются из стека и им отводятся смежные участки памяти. А так как порядок записи в стек обратен порядку чтения, размещение объектов оказывается обратным.
Например:
int i1=10,i2=20,i3=30;

10

20

30

направление увеличения адресов

i1

i2

i3

*&i2= ++*p=
*&++i2= *--p=
*p= ++*--p=
*p++ *(p-1)=

argv[])
{int i1=10,i2=20,i3=30;
int *p=&i2;
// Value and Address
// i1,i2,i3
cout

*&i1= " << *&i1;
cout <<"\n &i2="<<&i2;
cout << " *&i2= " << *&i2;
cout <<"\n &i3="<<&i3;
cout << " *&i3= " << *&i3;
// value i2 added 1 (+  1)
cout <<"\n *&i2="<<*&i2<cout<<"*&++i2"<<*&++i2<

// value i2
cout << " *p= " << *p<// value i2 for Ukaz p
//(p up for 1)
cout <<"\n *p++ ="<< *p++;
// Value i1
cout <<"\n *p ="<< *p;
// value i1 up for 1
cout << "\n++*p =" << ++*p;
//Value i2 begin with down p
cout << "\n*--p = " << *--p;
// Value i3 , begin down p,
// i3 up
cout <<"\n++*--p ="<< ++*--p;
cout< return 0;
}

&b=a; - ссылка
…
a=3; ⇔ *ptri=3;

⇔ b=3;

Основное отличие – для обращения к содержимому по указателю нужна операция разыменования,
обращение к содержимому по ссылке осуществляется по имени ссылки!!!

malloc(size_t size); - возвращает адрес начала области памяти; при присвоении

указателю – явное преобразование типа.
Освобождение памяти
void free(void *block);

Пример:
int *a;
if ((a = (int *) malloc(sizeof(int))) == NULL)
{ printf("Не хватает памяти для числа.");
exit(1); }
*a=-244; *a+=10;
free(a);

n, size_t size);
Освобождение памяти
void free(void *block);

Пример:

int *list;

list = (int *) calloc(3,sizeof(int));
*list=-244;
*(list+1)=15;
*(list+2)=-45;
…
free(list);

освобождения памяти
delete ;

Примеры:
а) int *k;
k = new int;
*k

= 85;

б) int *a;
if ((a = new int(-244)) == NULL)
{printf("Не хватает памяти для числа.");
exit(1); }
delete a;

значений:
=new[];
Операция освобождения памяти:
delete [ ] ;

Пример:

short

*list;
list = new int [3];
*list=-244; *(list+1)=15; *(list+2)=-45;
delete[ ] list;

2 2 2

list

list+1

list+2

|

int a[10];
a=calloc(10,4); |

a[2]=15; *(a+2)=15;

Примеры:
int list[10];
По правилам С++ имя массива является его адресом.
Поэтому для адресации элементов массива независимо от способа описания можно использовать адресную арифметику:
(list+i) ⇔ &(list[i])
*(list+i) ⇔ list[i]

m[0][][]
**m => m[0][0][]
***m => m[0][0][0]

m[0][2][]

m[0][2][0] => *(*(*(m+0)+2)+0) =>*(*(*m+2))

m[i][j][k] =>

*(*(*(m+i)+j)+k) =>*(*(*(i+m)+j)+k)

m[0]

m[1]=>*(m+1)

сортировки каждой ее строки по возрастанию ее элементов.
Создание динамиеской

матрицы
// Ex5_2.cpp
#include "stdafx.h"
#include
#include
int **mas,*ptr;
int a,b,n,m,i,j,k;
void main()
{ printf("\n input n= ");
scanf("%d",&n);
printf("\n input m= ");
scanf("%d",&m);
mas=new int * [n];
for(i=0;i mas[i]=new int [m];

mas

0

1

2

3

Массив указателей

Указатель на указатель

Одномерные массивы целого типа

Выделение памяти под массив указателей

Выделение памяти под строки матрицы

printf(" input %d elem. %d string\n",m,i);
ptr=mas[i];

for (j=0;j scanf("%d",mas[i]++);
mas[i]=ptr; }

Печать сформированной матрицы
puts("Inputed matrix");
for(i=0;i { ptr=mas[i];
for (j=0;j printf("%3d",*ptr++);
printf("\n");
}

Запоминаем адрес начала строки

Идем по элементам изменяя адрес элемента
(адресная арифметика)

Восстанавливаем адрес начала строки

Используем вспомогательный указатель для перемещения по строке

for(j=0;j*(ptr+1))
{b=*ptr;*ptr=*(ptr+1);*(ptr+1)=b;}
Печать переформированной матрицы
puts("Sorted

matrix");
for(i=0;i { ptr=mas[i];
for (j=0;j printf("%3d",*ptr++);
printf("\n");
}
for(i=0;i delete [] mas[i];
delete [] mas;
}

Сортировка строки методом пузырька

Использование вспомогательного указателя для обхода матрицы

Удаление динамической матрицы. Идет в порядке, обратном созданию

Использование вспомогательного указателя для перестановок