Bài giảng Lập trình cơ bản với C - Bài 8: Con trỏ

Nội dung text: Bài giảng Lập trình cơ bản với C - Bài 8: Con trỏ

1. Con trỏ Bài 8
2. Mục tiêu bài học .Tìm hiểu về con trỏ và khi nào thì sử dụng con trỏ .Cách sử dụng biến con trỏ và các toán tử con trỏ .Gán giá trị cho con trỏ .Phép toán trên con trỏ .So sánh con trỏ .Con trỏ và mảng một chiều .Con trỏ và mảng nhiều chiều .Tìm hiểu cách cấp phát bộ nhớ Elementary Programming with C/Session 8/ Slide 2 of 30
3. Con trỏ là gì? .Con trỏ là một biến, nó chứa địa chỉ ô nhớ của một biến khác .Nếu một biến chứa địa chỉ của một biến khác, thì biến này được gọi là con trỏ trỏ đến biến thứ hai .Con trỏ cung cấp phương thức truy xuất gián tiếp đến giá trị của một phần tử dữ liệu .Các con trỏ có thể trỏ đến các biến có kiểu dữ liệu cơ bản như int, char, double, hay dữ liệu tập hợp như mảng hoặc cấu trúc. Elementary Programming with C/Session 8/ Slide 3 of 30
4. Con trỏ được sử dụng để làm gì? Các tình huống con trỏ có thể được sử dụng: . Để trả về nhiều hơn một giá trị từ một hàm . Để truyền mảng và chuỗi từ một hàm đến một hàm khác thuận tiện hơn . Để làm việc với các phần tử của mảng thay vì truy xuất trực tiếp vào các phần tử này . Để cấp phát bộ nhớ và truy xuất bộ nhớ (Cấp phát bộ nhớ trực tiếp) Elementary Programming with C/Session 8/ Slide 4 of 30
5. Biến con trỏ .Khai báo con trỏ: chỉ ra một kiểu cơ sở và một tên biến được đặt trước bởi dấu * Cú pháp khai báo tổng quát: type *name; Ví dụ: int *var2; Elementary Programming with C/Session 8/ Slide 5 of 30
6. Các toán tử con trỏ . Hai toán tử đặc biệt được sử dụng với con trỏ: & và * . & là toán tử một ngôi và nó trả về địa chỉ ô nhớ của toán hạng. var2 = &var1; .Toán tử * là phần bổ xung của toán tử &. Đây là toán tử một ngôi và nó trả về giá trị chứa trong vùng nhớ được trỏ đến bởi biến con trỏ. temp = *var2; Elementary Programming with C/Session 8/ Slide 6 of 30
7. Gán trị đối với con trỏ . Các giá trị có thể được gán cho con trỏ thông qua toán tử &. ptr_var = &var; . Ở đây địa chỉ của var được lưu vào biến ptr_var. . Cũng có thể gán giá trị cho con trỏ thông qua một biến con trỏ khác trỏ có cùng kiểu. ptr_var = &var; ptr_var2 = ptr_var; Elementary Programming with C/Session 8/ Slide 7 of 30
8. Gán trị đối với con trỏ (tt) . Có thể gán giá trị cho các biến thông qua con trỏ *ptr_var = 10; . Câu lệnh trên gán giá trị 10 cho biến var nếu ptr_var đang trỏ đến var Elementary Programming with C/Session 8/ Slide 8 of 30
9. Phép toán con trỏ . Chỉ có thể thực hiện phép toán cộng và trừ trên con trỏ int var, * ptr_var; ptr_var = & var; var = 500; ptr_var ++; . Giả sử biến var được lưu trữ tại địa chỉ 1000 . ptr_var lưu giá trị 1000. Vì số nguyên có kích thước là 2 bytes, nên sau biểu thức “ptr_var++;” ptr_var sẽ có giá trị là 1002 mà không là 1001 Elementary Programming with C/Session 8/ Slide 9 of 30
10. Phép toán con trỏ (tt) Elementary Programming with C/Session 8/ Slide 10 of 30
11. Phép toán con trỏ (tt) . Mỗi lần con trỏ được tăng trị, nó trỏ đến ô nhớ của phần tử kế tiếp . Mỗi lần con trỏ được giảm trị, nó trỏ đến ô nhớ của phần tử đứng trước nó . Tất cả con trỏ sẽ tăng hoặc giảm trị theo kích thước của kiểu dữ liệu mà chúng đang trỏ đến Elementary Programming with C/Session 8/ Slide 11 of 30
12. So sánh con trỏ . Hai con trỏ có thể được so sánh trong một biểu thức quan hệ nếu chúng trỏ đến các biến có cùng kiểu dữ liệu . Giả sử ptr_a và ptr_b là hai biến con trỏ trỏ đến các phần tử dữ liệu a và b. Trong trường hợp này, các phép so sánh sau là có thể: Elementary Programming with C/Session 8/ Slide 12 of 30
13. So sánh con trỏ (tt) Elementary Programming with C/Session 8/ Slide 13 of 30
14. Con trỏ và mảng một chiều . Địa chỉ của một phần tử mảng có thể được biểu diễn theo hai cách: . Sử dụng ký hiệu & trước một phần tử mảng. . Sử dụng một biểu thức trong đó chỉ số của phần tử được cộng vào tên của mảng. Elementary Programming with C/Session 8/ Slide 14 of 30
15. Con trỏ và mảng một chiều-Ví dụ #include void main(){ static int ary[10] ={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; int i; for (i= 0;i<10;i++){ printf(“\ni=%d,aryi]=%d,*(ary+i)=%d“, i,ary[i],*(ary + i)); printf(“&ary[i]=%X,ary+i=%X”,&ary[i], ary+i); /*%X gives unsigned hexadecimal*/ } } Elementary Programming with C/Session 8/ Slide 15 of 30
16. Con trỏ và mảng một chiều-ví dụ tt Elementary Programming with C/Session 8/ Slide 16 of 30
17. Con trỏ và mảng đa chiều . Mảng hai chiều có thể được định nghĩa như là một con trỏ trỏ tới một nhóm các mảng một chiều liên tiếp nhau . Khai báo một mảng hai chiều có thể như sau: data_type (*ptr_var) [expr 2]; thay vì data_type ptr_var [expr1] [expr 2]; Elementary Programming with C/Session 8/ Slide 17 of 30
18. Con trỏ và chuỗi #include #include void main (){ char a, str[81], *ptr; printf(“\nEnter a sentence:”); gets(str); printf(“\nEnter character to search for:”); a = getche(); ptr = strchr(str,a); /* return pointer to char*/ printf( “\nString starts at address: %u”,str); printf(“\nFirst occurrence of the character is at address: %u ”,ptr); printf(“\n Position of first occurrence(starting from 0)is: % d”, ptr-str); } Elementary Programming with C/Session 8/ Slide 18 of 30
19. Con trỏ và chuỗi (tt) Elementary Programming with C/Session 8/ Slide 19 of 30
20. Cấp phát bộ nhớ Hàm malloc() là một trong các hàm được sử dụng thường xuyên nhất để thực hiện việc cấp phát bộ nhớ từ vùng nhớ còn tự do. Tham số của hàm malloc() là một số nguyên xác định số bytes cần cấp phát. Elementary Programming with C/Session 8/ Slide 20 of 30
21. Cấp phát bộ nhớ (tt) Elementary Programming with C/Session 8/ Slide 21 of 30
22. Hàm free() Hàm free() được sử dụng để giải phóng bộ nhớ khi nó không cần dùng nữa. Cú pháp: void free(void*ptr); Hàm này giải phóng không gian được trỏ bởi ptr, để dùng cho tương lai. ptr phải được dùng trước đó với lời gọi hàm malloc(), calloc(), hoặc realloc(). Elementary Programming with C/Session 8/ Slide 22 of 30
23. Hàm free() - tt #include #include /*required for the malloc and free functions*/ int main(){ int number; int *ptr; int i; printf("How many ints would you like store? "); scanf("%d", &number); ptr = (int *) malloc (number*sizeof(int)); /*allocate memory */ if(ptr!=NULL) { for(i=0 ; i<number ; i++){ *(ptr+i) = i; } Còn tiếp Elementary Programming with C/Session 8/ Slide 23 of 30
24. Hàm free() - tt for(i=number ; i>0 ; i ) { printf("%d\n",*(ptr+(i-1))); /* print out in reverse order */ } free(ptr); /* free allocated memory */ return 0; } else { printf("\nMemory allocation failed - not enough memory.\n"); return 1; } } Elementary Programming with C/Session 8/ Slide 24 of 30
25. Hàm calloc() calloc tương tự như malloc, nhưng điểm khác biệt chính là mặc nhiên giá trị 0 được lưu vào không gian bộ nhớ vừa cấp phát calloc yêu cầu hai tham số . Tham số thứ nhất là số lượng các biến cần cấp phát bộ nhớ . Tham số thứ hai là kích thước của mỗi biến Cú pháp: void *calloc( size_t num, size_t size ); Elementary Programming with C/Session 8/ Slide 25 of 30
26. Hàm calloc() - tt #include #include int main() { float *calloc1, *calloc2; int i; calloc1 = (float *) calloc(3, sizeof(float)); calloc2 = (float *)calloc(3, sizeof(float)); if(calloc1!=NULL && calloc2!=NULL){ for(i=0 ; i<3 ; i++){ printf("calloc1[%d] holds %05.5f ",i, calloc1[i]); printf("\ncalloc2[%d] holds %05.5f", i,*(calloc2+i)); } Còn tiếp Elementary Programming with C/Session 8/ Slide 26 of 30
27. Hàm calloc() - tt free(calloc1); free(calloc2); return 0; } else{ printf("Not enough memory\n"); return 1; } } Elementary Programming with C/Session 8/ Slide 27 of 30
28. Hàm realloc() Có thể cấp phát lại cho một vùng đã được cấp (thêm/bớt số bytes) bằng cách sử dụng hàm realloc, mà không làm mất dữ liệu. realloc nhận hai tham số . Tham số thứ nhất là con trỏ tham chiếu đến bộ nhớ . Tham số thứ hai là tổng số byte muốn cấp phát . Cú pháp: void *realloc( void *ptr, size_t size ); Elementary Programming with C/Session 8/ Slide 28 of 30
29. Hàm realloc() - tt #include #include int main(){ int *ptr; int i; ptr = (int *)calloc(5, sizeof(int *)); if(ptr!=NULL) { *ptr = 1; *(ptr+1) = 2; ptr[2] = 4; ptr[3] = 8; ptr[4] = 16; ptr = (int *)realloc(ptr, 7*sizeof(int)); if(ptr!=NULL){ printf("Now allocating more memory \n"); ptr[5] = 32; /* now it's legal! */ ptr[6] = 64; Elementary Programming with C/Session 8/ Slide 29 of 30
30. Hàm realloc() - tt for(i=0;i<7;i++) { printf("ptr[%d] holds %d\n", i, ptr[i]); } realloc(ptr,0); /* same as free(ptr); - just fancier! */ return 0; } else { printf("Not enough memory-realloc failed.\n"); return 1; } } else { printf("Not enough memory-calloc failed.\n"); return 1; } } Elementary Programming with C/Session 8/ Slide 30 of 30