DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE Puntatori Marco D. Santambrogio –...

DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE

PuntatoriPuntatori

Marco D. Santambrogio – [email protected]. aggiornata al 21 Marzo 2013


ObiettiviObiettivi

• Puntatori

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Pointer Fun with BinkyPointer Fun with Binky

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This is document 104 in the Stanford CS Education Library. Please see http://cslibrary.stanford.edu/ for this and other free educational materials. Copyright Nick Parlante 1999.


Passaggio dei parametriPassaggio dei parametri

• Il passaggio dei parametri consiste nell’associare, all’atto delle chiamata di un sottoprogramma, ai parametri formali i parametri attuali Se il prototipo di una funzione è

float circonferenza (float raggio); Invocare questa funzione significa eseguire l’istruzione

c = circonferenza(5.0); In questo modo la variabile raggio (il parametro formale) assumerà per

quella particolare invocazione il valore 5 (il parametro attuale).

• Lo scambio di informazioni con passaggio dei parametri tra chiamante e chiamato può avvenire in due modi: Passaggio per valore Passaggio per indirizzo

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Passaggio per VALOREPassaggio per VALORE

• All’atto della chiamata il valore del parametro attuale viene copiato nelle celle di memoria del corrispondente parametro formale. Il parametro formale e il parametro attuale si

riferiscono a due diverse celle di memoria

• Il sottoprogramma in esecuzione lavora nel suo ambiente e quindi sui parametri formali

• I parametri attuali non vengono modificati

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Esempio: passaggio per Esempio: passaggio per valorevalorefloat circonferenza(float raggio)

{

float circ;

circ = raggio * 3.14;

raggio = 7; /*istruzione senza senso, voglio solo vedere cosa succede modificando il valore di un paramentro formale*/

return circ;

}

/* nel main */

float c,r=5;

c=circonferenza(r);

/*Attenzione! r vale sempre 5 */

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Ambiente della funzione circonferenza

raggio circ

Ambiente della funzione main

r c

Quando invoco la funzione in raggio viene copiato il valore di r

Quando la funzionetermina il valore di circ in circonferenza viene copiato in c nel main


Passaggio per INDIRIZZOPassaggio per INDIRIZZO

• All’atto della chiamata l’indirizzo dei parametri attuali viene associato ai parametri formali il parametro attuale e il parametro formale si

riferiscono alla stessa cella di memoria

• Il sottoprogramma in esecuzione lavora nel suo ambiente sui parametri formali (e di conseguenza anche sui parametri attuali) ogni modifica sul parametro formale è una modifica

del corrispondente parametro attuale

• Gli effetti del sottoprogramma si manifestano nel chiamante con modifiche al suo ambiente locale di esecuzione

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Passaggio dei parametri in Passaggio dei parametri in CC• In C non esiste un costrutto sintattico per

distinguere tra passaggio dei parametri per valore e per indirizzo

• Il passaggio è sempre per valore

/*passaggio per valore*/float circonferenza(float raggio);

• Per ottenere il passaggio per indirizzo è necessario utilizzare parametri formali di tipo indirizzo (puntatori)

/*passaggio per indirizzo*/float circonferenza(float *raggio);

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Puntatori – premessa Puntatori – premessa

• Dichiarare una variabile significa riservare una zona di memoria composta da diverse celle

• Il numero di celle dipende dal tipo di dato (short int 2 byte, float 4 byte, …)

• Ogni cella di memoria ha un indirizzo fisico e: il nome della variabile indica il contenuto della

cella di memoria l’operatore & permette di ottenere l’indirizzo di

memoria della cella associata alla variabile cui l’operatore è applicato

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Variabili e indirizziVariabili e indirizzi

• Supponiamo che la dichiarazione riservi la zona di memoria all’indirizzo 1

• var indica il contenuto della cella di memoria• &var indica l’indirizzo della cella di memoria

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int var;

0

1

2

3

var&var


PuntatorePuntatore

• È un tipo di dato che ammette tra i suoi valori un indirizzo di memoria La zona di memoria viene detta “puntata” dalla

variabile puntatore La variabile puntatore viene detto che “punta” ad

una cella di memoria• Quando dichiaro un puntatore si deve anche

specificare che tipo di dato viene ospitato nella cella puntata

• Sintassi:

int *p;

• Una variabile puntatore occupa solitamente 2 byte o 4 byte a seconda delle architetture

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SignificatoSignificato

• p è una variabile come tutte le altre quindi p indica il contenuto della cella di memoria &p indica l’indirizzo di memoria

• Quello che caratterizza una variabile di tipo puntatore è il fatto che il suo valore è esso stesso un indirizzo di memoria

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int *p;

0

1

2

3

p&p


DeferenziazioneDeferenziazione

• Ad una variabile di tipo puntatore posso applicare l’operatore di deferenziazione *

• *p indica il contenuto della cella puntata da p• Se p è un puntatore ad un intero allora *p è

una semplice variabile intera

int *p;

*p=5; /* OK. *p è un intero */p=5; /* errore. p è un puntatore */

• Attenzione! Il simbolo * lo uso sia nella dichiarazione che nella deferenziazione

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OperazioniOperazioni

• A una variabile di tipo puntatore posso assegnare un indirizzo di memoria

int x;int *p;

x=5;p=&x; /* *p vale 5 */

• p punterà alla zona di memoria in cui è memorizzato il valore di x

• Ad una variabile puntatore non viene mai assegnato una costante

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1

5

0

1

2

3

x

&p

&x

p


Passaggio parametri per Passaggio parametri per indirizzoindirizzo

• Si utilizza: il costruttore di tipo puntatore per la definizione

dei parametri formali della funzionefloat circonferenza(float *raggio)

l’operatore di dereferenziazione all’interno della funzionecirc = *raggio * 3.14;

alla chiamata della funzione, si passa un indirizzo di variabile come parametro attualec=circonferenza(&r);

• Attenzione! Gli array sono SEMPRE passati per indirizzo. Una variabile di tipo array, infatti, è per definizione un puntatore

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Esempio: passaggio per Esempio: passaggio per indirizzoindirizzo

float circonferenza(float *raggio) { float circ;circ = *raggio * 3.14;*raggio = 7; /*istruzione senza

senso, voglio solo vedere cosa succede modificando il valore di un paramentro formale*/

return circ;}

/* nel main */float c,r=5;

c=circonferenza(&r);/*attenzione! D’ora in poir vale 7 */

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Ambiente della funzione circonferenza

raggio circ

Ambiente della funzione main

r c

Quando invoco la funzione in raggio viene copiato l’indirizzo di r.Quindi *raggio e r sono la stessa cosa

Quando la funzionetermina il valore di circ in circonferenza viene copiato in c nel main


Esempio: scambio di 2 valori interi Esempio: scambio di 2 valori interi

void swap (int p, int q) {int temp;temp = p; p = q;q = temp;

}

• Nel main: swap(a,b)

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a

b

3

7

p

q

temp

3

7




}


18

a

b

3

7

p

q

temp

3

7

3




}


19

a

b

3

7

p

q

temp

7

7

3




}


20

a

b

3

7

p

q

temp

7

3

3




}


21

a

b

3

7

p

q

temp

7

3

3Al termine dell’esecuzione di swap le variabili nel main restano inalterate!


Esempio: scambio di 2 valori interiEsempio: scambio di 2 valori interi

void swap (int *p, int *q){int temp;temp = *p; *p = *q;*q = temp;

}

• Nel main: swap(&a, &b)

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a

b

3

7

p

q

temp




}


23

a

b

3

7

p

q

temp3




}


24

a

b

7

7

p

q

temp3




}


25

a

b

7

3

p

q

temp3




}


26

a

b

7

3

p

q

temp3

Al termine dell’esecuzione di swap le variabili nel main vengono modificate


1 /* Cubo di una variabile */

2

3

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5 #include <stdio.h>

6

7 void cuboRiferimento( int * nPtr ); /* prototype */

8

9 void main()

10 {

11 int number = 5;

12

13 printf( "The original value of number is %d", number );

14 cuboRiferimento( &number );

15 printf( "\nThe new value of number is %d\n", number );

16

17

18 }

19

20 void cuboRiferimento( int *nPtr )

21 {

22 *nPtr = *nPtr * *nPtr * *nPtr;

23 }

The original value of number is 5The new value of number is 125

In cuboRiferimento, viene usato *nPtr (*nPtr è l’intero number).

cuboRiferimento si aspetta un indirizzo!!

CuboCubo


Intercambiabilità tra procedure e Intercambiabilità tra procedure e funzionifunzioni

• Funzione:

int f(int par1)

{

… (calcola valore di variabile “risultato”) ...

return (risultato);

}

• Chiamata:

y=f(x);

• Procedura:

void f(int par1,int *par2)

{

… (calcola valore di variabile “risultato”)...

*par2=risultato;

}

• Chiamata:

f(x,&y);

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Parametri di tipo arrayParametri di tipo array

• Per usare in una funzione una variabile di tipo array occorre passare il suo indirizzo di base, perciò di fatto l’array è passato per locazione (indirizzo)

• Una funzione C non restituirà un array (come contenuto), ma solo un puntatore a un array (cioè il suo nome come suo indirizzo)!!

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Esempio: Esempio: prodotto degli elementi prodotto degli elementi di un array di tipo doubledi un array di tipo double

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double mul (double a[ ], int n) {/* n porzione occupata dell'array che viene passato */

int i;double ris;

ris = 1.0;for ( i = 0; i < n; i = i + 1 )

ris = ris * a[i];return ris;

}


Parametri di tipo arrayParametri di tipo array

• Due testate equivalenti:double mul(double *a, int n)double mul(double a[], int n)

• N.B.: non c’è la dimensione, e n è la porzione occupata dell'array

• Supponiamo di avere un array V[50]. Possibili chiamate:

mul(V,50) restituisce V[0]*V[1]*…V[49]mul(V,30) restituisce V[0]*V[1]*…V[29]mul(&V[5],7) restituisce V[5]*V[6]*…V[11]mul(V+5,7) restituisce V[5]*V[6]*…V[11]

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Fonti per lo studio + Fonti per lo studio + CreditsCredits• Fonti per lo studio

Binky Pointer Fun Video: http://cslibrary.stanford.edu/104/

• Credits Gianluca Palermo

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