Introduzione ai Puntatori in C++: Dichiarazione, Allocazione, Deallocazione e Operatori - , Appunti di Programmazione C

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Parte 1 - Liste

Puntatori

[S. Dalí – The temptation of St. Anthony, 1946]

Puntatori

Approfondimento rispetto alla trattazione vista nel

corso precedente

Finora come avete utilizzato i puntatori?

Principalmente per memorizzare indirizzi di array allocati in memoria dinamica Ma i puntatori possono essere utilizzati per riferire oggetti di ogni tipo *int p=new int[N];

Esempi (1)

*main() { int p ; // puntatore ad un oggetto di // tipo int p = new int ; // allocazione di un oggetto // dinamico di tipo int: // NON è un array! delete p ; // deallocazione di un oggetto // puntato da p }

Esempi (2)

*main() { struct s {int a, b ;} ; s p2 ; // punt. ad un oggetto di tipo s p2 = new s ; // allocazione di un oggetto // dinamico di tipo s: delete p2 ; // deallocazione oggetto // puntato da p }

Ripasso

Cosa rappresentano i seguenti oggetti? const int p // puntatore ad oggetto di tipo int, // non modificabile tramite p int * const p // puntatore costante ad oggetto di // tipo int int * p[10] // array di 10 puntatori ad int int (p)[10] // puntatore ad array di 10 interi int *p = new int[10] // puntatore (ad int) al I // elemento di un array di // 10 int allocato in // memoria dinamica

Operatore di indirizzo

L'operatore di indirizzo & restituisce l'indirizzo di memoria dell'oggetto a cui viene applicato Operatore unario e prefisso Il risultato restituito dall'operatore di indirizzo può essere assegnato ad un puntatore ad un oggetto dello stesso tipo

• &x può essere tradotto come “l'indirizzo di x ”

Esempi

*main() { int i, j; int p = &i; int * const p2 = &j; //in alcuni casi //è bene usare questa //definizione p = p2; // equivale a p = indirizzo di j int k; p2 = &k; // genera un errore a tempo di // compilazione – p2 costante }

Operatore di dereferenziazione

Per accedere all'oggetto riferito da un puntatore si usa l' *operatore di dereferenziazione ** Operatore unario e prefisso Si dice che il puntatore viene dereferenziato L'operatore * applicato ad un puntatore ritorna un riferimento all'oggetto puntato

• *p puo' essere tradotto come “l'oggetto puntato da p ”

Osservazione

L'uso dei puntatori è una delle aree più inclini ad errori della programmazione moderna Alcuni linguaggi come Java, C# e Visual Basic non forniscono alcun tipo di dato puntatore Problemi tipici:

• Dangling reference (puntatore pendente): il puntatore punta ad un’are di memoria già liberata (tramite l’operatore free)
• Memory leak: la memoria alloccata non viene liberata (tramite l’operatore free)

Stampa di puntatori

Il valore di un puntatore, così come del risultato dell'operatore di indirizzo & , può essere stampato mandandolo sullo stream di uscita mediante l'operatore << Di norma l'operatore << mette sullo stream di uscita la sequenza di caratteri che rappresenta il valore di un puntatore in base 16 Vedi programma indirizzo_punt.cc

Selettori di campo

ESEMPIO

struct s {int a, b ;};

s *p;

Oggetto di tipo struttura indirizzato da un puntatore p

Due modi per riferire ad un campo della struttura

indirizzata da p (ad esempio a )

1) (*p).m

2) p->m

Nota: l'operatore. ha una precedenza maggiore

dell'operatore * → necessarie le parentesi

Esempi

main() { struct s {int a, b;} s1; s p2; // punt. ad un oggetto di tipo s p2 = &s1; (p2).a = 3; // equivalente a s1.a = 3 p2->a = 3; // equivalente all'istruzione // precedente }

Riferimenti come alias

int & rif = n; Definisce una variabile rif di tipo “riferimento a int” e la inizializza al valore n rif è un sinonimo di n ESEMPIO void main() { int n=75; int & rif=n; cout<<“n=”<<n<<”, rif=”<<rif<<”, “; rif = 30; cout<<“n=”<<n<<”, rif=”<<rif<<”, “; } Stampa: n=75, rif=75, n=30, rif=

Puntatori e riferimenti

• I riferimenti sono meno flessibili, ma meno pericolosi dei puntatori
• Riferimento : realizzato mediante un puntatore costante nascosto (non visibile al programmatore) che ha per valore l'indirizzo dell'oggetto riferito int & rif = n; Corrisponde a: int * __ptr_rif = &n; // puntatore nascosto
• Ogni operazione che coinvolge l'oggetto riferito è realizzata da una dereferenziazione sul puntatore nascosto … ogni volta che viene usato rif viene sostituito da ( *__ptr_rif ) Differenze sostanziali tra riferimenti e puntatori :
  • I riferimenti non possono avere valore nullo → necessaria inizializzazione
  • I riferimenti non possono poi essere riassegnati