Ponteiros na programação C: o que é ponteiro, tipos e exemplos

O que é Pointer em C?

O Pointer em C, é uma variável que armazena o endereço de outra variável. Um ponteiro também pode ser usado para se referir a outra função de ponteiro. Um ponteiro pode ser incrementado / decrementado, ou seja, para apontar para o próximo / anterior local de memória. O objetivo do ponteiro é economizar espaço na memória e obter um tempo de execução mais rápido.

Como usar ponteiros em C

Se declararmos uma variável v do tipo int, v na verdade armazenará um valor.

v é igual a zero agora.

Porém, cada variável, além do valor, também tem seu endereço (ou, simplesmente, onde está localizada na memória). O endereço pode ser recuperado colocando um e comercial (&) antes do nome da variável.

Se você imprimir o endereço de uma variável na tela, ela ficará como um número totalmente aleatório (além disso, pode ser diferente de uma corrida para outra).

Vamos tentar isso na prática com o ponteiro em C exemplo

O resultado deste programa é -480613588.

Agora, o que é um ponteiro? Em vez de armazenar um valor, um ponteiro y armazenará o endereço de uma variável.

Variável de ponteiro

Int * y = & v;

VARIÁVEL

POINTER

Um valor armazenado em um endereço de armazenamento / memória nomeado

Uma variável que aponta para o endereço de armazenamento / memória de outra variável

Declarando um ponteiro

Como variáveis, ponteiros no programa C mming deve ser declarado antes de poder ser usado em seu programa. Os ponteiros podem ter o nome que você quiser, desde que obedeçam às regras de nomenclatura do C. Uma declaração de ponteiro tem o seguinte formato.

data_type * pointer_variable_name;

Aqui,

  • data_type é o tipo de base do ponteiro dos tipos de variáveis C e indica o tipo da variável para a qual o ponteiro aponta.
  • O asterisco (*: o mesmo asterisco usado para multiplicação) que é um operador de indireção, declara um ponteiro.

Vamos ver algumas declarações de ponteiros válidas neste tutorial de ponteiros C:

Inicializar um ponteiro

Depois de declarar um ponteiro, nós o inicializamos como variáveis padrão com um endereço de variável. Se os ponteiros na programação C não forem inicializados e usados no programa, os resultados serão imprevisíveis e potencialmente desastrosos.

Para obter o endereço de uma variável, usamos o operador e comercial (&), colocado antes do nome de uma variável cujo endereço precisamos. A inicialização do ponteiro é feita com a seguinte sintaxe.

Sintaxe do ponteiro

 pointer = &variable; 

Um programa simples para ilustração do ponteiro é fornecido abaixo:

Resultado:

Address stored in a variable p is:60ff08Value stored in a variable p is:10
Operador Significado
* Serve 2 propósitos

  1. Declaração de um ponteiro
  2. Retorna o valor da variável referenciada
& Atende apenas a um propósito

  • Retorna o endereço de uma variável

Tipos de ponteiros em C

A seguir estão os diferentes tipos de ponteiros em C:

Ponteiro nulo

Podemos criar um ponteiro nulo atribuindo um valor nulo durante a declaração do ponteiro. Este método é útil quando você não possui nenhum endereço atribuído ao ponteiro. Um ponteiro nulo sempre contém o valor 0.

O programa a seguir ilustra o uso de um ponteiro nulo:

#include <stdio.h>int main(){int *p = NULL; //null pointerprintf("The value inside variable p is:\n%x”,p);return 0;}

Resultado:

The value inside variable p is:0

Ponteiro de void

Na programação C, um ponteiro de void também é chamado de ponteiro genérico. Ele não possui nenhum tipo de dados padrão. Um ponteiro void é criado usando a palavra-chave void. Ele pode ser usado para armazenar um endereço de qualquer variável.

O programa a seguir ilustra o uso de um ponteiro vazio:

#include <stdio.h>int main(){void *p = NULL; //void pointerprintf("The size of pointer is:%d\n",sizeof(p));return 0;}

Resultado:

The size of pointer is:4

Ponteiro curinga

Diz-se que um ponteiro é um ponteiro selvagem se não estiver sendo inicializado para nada. Esses tipos de ponteiros C não são eficientes porque podem apontar para alguma localização de memória desconhecida que pode causar problemas em nosso programa e pode levar ao travamento do programa. Deve-se sempre ter cuidado ao trabalhar com ponteiros selvagens.

O programa a seguir ilustra o uso de um ponteiro curinga:

#include <stdio.h>int main(){int *p; //wild pointerprintf("\n%d",*p);return 0;}

Saída

timeout: the monitored command dumped coresh: line 1: 95298 Segmentation fault timeout 10s main

Outros tipos de ponteiros em “c” são os seguintes:

  • Ponteiro pendente
  • Ponteiro complexo
  • Ponteiro próximo
  • Ponteiro distante
  • Ponteiro enorme

Ponteiros de acesso direto e indireto

Em C, existem duas maneiras equivalentes para acessar e manipular um conteúdo variável

  • Acesso direto: usamos diretamente o nome da variável
  • Acesso indireto: usamos um ponteiro para a variável

Vamos entender isso com a ajuda do programa abaixo

Depois de compilar o programa sem erros, o resultado é:

Direct access, var = 1Indirect access, var = 1The address of var = 4202496The address of var = 4202496Indirect access, var = 48

Aritmética do ponteiro em C

As operações do ponteiro estão resumidas na figura a seguir

Operações do ponteiro

Operação prioritária (precedência)

Ao trabalhar com ponteiros C, devemos observar as seguintes regras de prioridade:

Se um ponteiro P apontar para uma variável X, então * P pode ser usado onde quer que X possa ser escrito.

As seguintes expressões são equivalentes:

No último caso, os parênteses são necessários: como os operadores unários * e ++ são avaliados da direita para a esquerda, sem os parênteses o ponteiro P seria incrementado, não o objeto para o qual P aponta.

A tabela abaixo mostra a operação aritmética e básica que pode ser usada ao lidar com ponteiros C

Operação Explicação
Atribuição int * P1, * P2 P1 = P2; P1 e P2 apontam para a mesma variável inteira
Incrementação e decrementação Int * P1; P1 ++; P1–;
Adicionando um deslocamento (Constante) Isso permite que o ponteiro mova N elementos em uma tabela. O ponteiro será aumentado ou diminuído por N vezes o número de byte (s) do tipo da variável. P1 + 5;

Ponteiros C & Arrays com exemplos

Tradicionalmente, nós acesse os elementos da matriz usando seu índice, mas esse método pode ser eliminado usando ponteiros. Os ponteiros facilitam o acesso a cada elemento da matriz.

Saída

12345

Adicionar um determinado número a um ponteiro moverá a localização do ponteiro para o valor obtido por uma operação de adição. Suponha que p seja um ponteiro que atualmente aponta para a localização de memória 0 se realizarmos a seguinte operação de adição, p + 1, então ele será executado desta maneira:

Adição / incremento de ponteiro

Como p atualmente aponta para o local 0 após adicionar 1, o valor se tornará 1 e, portanto, o ponteiro apontará para o local da memória 1.

Ponteiros C e Strings com exemplos

Uma string é uma matriz de objetos char, terminando com um caractere nulo “\ 0”. Podemos manipular strings usando ponteiros. Este ponteiro no exemplo C explica esta seção

Saída

First character is:HNext character is:ePrinting all the characters in a stringHelloGuru99!

Outra maneira de lidar com strings é com uma matriz de ponteiros como a seguir programa:

Resultado:

Please remember these materials:ironcoppergold

Vantagens dos ponteiros em C

  • Os ponteiros são úteis para acessar locais de memória.
  • Os ponteiros fornecem uma maneira eficiente de acessar os elementos de uma estrutura de array.
  • Os ponteiros são usados para alocação de memória dinâmica, bem como desalocação.
  • Os ponteiros são usados para formar estruturas de dados complexas, como lista vinculada, gráfico, árvore, etc.

Desvantagens dos ponteiros em C

  • Os ponteiros são um pouco complexos para entender.
  • Os ponteiros podem levar a vários erros, como falhas de segmentação, ou podem acessar um local de memória que não é necessário.
  • Se um valor incorreto for fornecido a um ponteiro, pode causar corrupção de memória.
  • Os ponteiros também são responsáveis pelo vazamento de memória.
  • Os ponteiros são comparativamente mais lentos do que as variáveis.
  • Os programadores acham muito difícil trabalhar com os ponteiros; portanto, é responsabilidade do programador manipular um ponteiro com cuidado.

Resumo

  • Um ponteiro nada mais é que um local da memória onde os dados são armazenados.
  • Um ponteiro é usado para acessar a localização da memória.
  • Existem vários tipos de ponteiros, como um ponteiro nulo, um ponteiro selvagem, um ponteiro vazio e outros tipos de ponteiros.
  • Ponteiros podem ser usados com array e string para acessar elementos de forma mais eficiente.
  • Podemos criar ponteiros de função para invocar uma função dinamicamente.
  • As operações aritméticas podem ser feitas em um ponteiro que é conhecido como aritmética de ponteiro.
  • Os ponteiros também podem apontar para uma função, o que torna mais fácil chamar funções diferentes no caso de definir um array de ponteiros.
  • Quando você deseja lidar com diferentes tipos de dados variáveis, você pode use um ponteiro void typecast.

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