Bài giảng Kiến trúc máy tính - Chương 5: Con trỏ - Nguyễn Đức Minh

Nội dung text: Bài giảng Kiến trúc máy tính - Chương 5: Con trỏ - Nguyễn Đức Minh

1. Chương 5: con trỏ (pointer) 8/22/2021 1
2. Agenda  Khái niệm về con trỏ  Toán tử con trỏ  Thao tác trên con trỏ  Con trỏ void  Con trỏ null  Mảng con trỏ  Cấp phát bộ nhớ động 8/22/2021 2
3. 1. Khái niệm về con trỏ  Con trỏ là 1 biến chứa 1 địa chỉ bộ nhớ. Địa chỉ này là vị trí của 1 đối tượng khác (thường là 1 biến) trong bộ nhớ. 8/22/2021 3
4. 1. Khái niệm về con trỏ  Giống như tất cả các biến, con trỏ phải được khai báo trước khi sử dụng.  Dạng tổng quát để khai báo 1 biến con trỏ: type *pointerName; ◦ type: Kiểu dữ liệu của biến mà con trỏ trỏ đến  Ví dụ: int *countPtr, count; 8/22/2021 4
5. 2. Toán tử con trỏ (pointer operation)  Có 2 toán tử con trỏ là * và &  Toán tử &: là toán tử 1 ngôi trả về địa chỉ bộ nhớ của toán hạng của nó.  Cú pháp: &variableName  Ví dụ: int y = 50; // Khai báo biến y int *yPtr; // Khai báo con trỏ yPtr yPtr = &y; // gán địa chỉ của y cho yPtr 8/22/2021 5
6. 2. Toán tử con trỏ (pointer operation) int y = 50; int *yPtr; yPtr = &y; ➔ yPtr = ??? 8/22/2021 6
7. 2. Toán tử con trỏ (pointer operation)  Toán tử * : là toán tử một ngôi trả về giá trị tại địa chỉ con trỏ trỏ đến  Cú pháp: *pointerName  Ví dụ: int y = 50; // Khai báo biến y int *yPtr; // Khai báo con trỏ yPtr cout << *yPtr; // in ra giá trị của biến y – biến mà con trỏ yPtr đang trỏ đến 8/22/2021 7
8. 2. Toán tử con trỏ (pointer operation)  Ví dụ 1: #include int main() { int a; int *aPtr; // aPtr is an int * pointer to an integer a = 7; aPtr = &a; cout << endl << &a << endl << aPtr; cout << endl << a << endl << *aPtr; cout << "\n&*aPtr = " << &*aPtr << "\n*&aPtr = " << *&aPtr << endl; return 0; } // end main 8/22/2021 8
9. 2. Toán tử con trỏ (pointer operation)  Ví dụ 2: #include int main () { int firstvalue, secondvalue; int * mypointer; mypointer = &firstvalue; *mypointer = 20; mypointer = &secondvalue; *mypointer = 10; cout << “1st value is " << firstvalue; cout << “2nd value is " << secondvalue ; return 0; } 8/22/2021 9
10. 2. Toán tử con trỏ (pointer operation)  Ví dụ 3: #include void main () { int firstvalue = 5, secondvalue = 15; int * p1, * p2; p1 = &firstvalue; p2 = &secondvalue; *p1 = 10;// value pointed by p1 = 10 *p2 = *p1; p1 = p2; //value of pointer is copied *p1 = 20; // value pointed by p1 = 20 cout << "firstvalue is " << firstvalue ; cout << "secondvalue is " << secondvalue ; } 8/22/2021 10
11. 3. Các thao tác trên con trỏ  Lệnh gán con trỏ: dùng phép gán để gán giá trị của một con trỏ cho một con trỏ khác có cùng kiểu  Ví dụ: int x; int *p1, *p2; p1 = &x; p2 = p1;  Sau khi đọan lệnh trên được thực hiện, cả hai p1 và p2 cùng trỏ đến biến x. 8/22/2021 11
12. 3. Các thao tác trên con trỏ  Phép toán số học trên con trỏ: Chỉ có 2 phép toán sử dụng trên con trỏ là phép cộng và phép trừ. 8/22/2021 12
13. 3. Các thao tác trên con trỏ  Tất cả con trỏ sẽ tăng hay giảm với đơn vị là kích thước của kiểu dữ liệu của nó. char *ch; int *i; ch = ch + 3; ➔ ch = ??? i = i + 2; ➔ i = ??? 8/22/2021 13
14. 3. Các thao tác trên con trỏ  Ví dụ : ◦ char *a; ◦ short *b; ◦ long *c;  Các con trỏ a, b, c lần lượt trỏ tới ô nhớ 1000, 2000 và 3000.  Cộng các con trỏ với một số nguyên: ◦ a = a + 1; //con trỏ a dời đi ? byte ◦ b = b + 1;//con trỏ b dời đi ? byte ◦ c = c + 1; //con trỏ c dời đi ? byte 8/22/2021 14
15. 4. con trỏ Void (void pointer )  Ví dụ:  int a, *pa;  float f, *pf;  pa = &a; // hợp lệ  pf = &f; // hợp lệ  pa = &f; // không hợp lệ vì pa là con trỏ kiểu int nên chỉ chứa địa chỉ của biến kiểu int  pf = &a; //không hợp lệ vì pf là con trỏ kiểu float nên chỉ chứa địa chỉ của biến kiểu float 8/22/2021 15
16. 4. con trỏ Void (void pointer)  Con trỏ void là một lọai con trỏ đặc biệt mà có thể trỏ đến bất kỳ kiểu dữ liệu nào.  Cú pháp: void *pointerVariable;  Ví dụ: void *p; p = &a; // con trỏ p trỏ đến biến nguyên a p = &f; // con trỏ p trỏ đến biến thực f 8/22/2021 16
17. 4. con trỏ Void (void pointer)  Tùy thuộc con trỏ void đang trỏ đến kiểu dữ liệu nào, ta phải ép về đúng kiểu tương ứng khi dùng trong các biểu thức  Ví dụ:  Nếu p đang trỏ đến biến nguyên a, để tăng giá trị của biến a lên 10 ta phải dùng lệnh sau: *(int*)p + 10;  Nếu p đang trỏ đến biến thực f, để tăng giá trị của biến f lên 10 ta phải dủng lệnh sau: *(float*)p + 10; 8/22/2021 17
18. 5. Mảng & con trỏ  Giữa mảng và con trỏ có 1 mối quan hệ tương quan. Tên của 1 mảng có thể được xem như là 1 con trỏ. ◦ int b[ 5 ]; // khai báo 1 mảng kiểu int 5 phần tử ◦ int *bPtr; // khai báo 1 con trỏ trỏ đến kiểu int  Tên của một mảng tương ứng 1 con trỏ trỏ đến phần tử đầu tiên trong mảng. ◦ bPtr = b; // gán địa chỉ của mảng b cho con trỏ bPtr  Câu lệnh trên tương đương với ◦ bPtr = &b[0];  Để tham chiếu phần tử thứ 3 trong mảng b,ta dùng một trong 2 cách sau ◦ b[ 2 ] ◦ *(bPtr + 2) 8/22/2021 18
19. 5. Mảng con trỏ #include #include void main () { int numbers[5], * p; p = numbers; *p = 10; p++; *p = 20; p = &numbers[2]; *p = 30; p = numbers + 3; *p = 40; p = numbers; *(p+4) = 50; for (int n=0; n<5; n++) cout << numbers[n] << ", "; } 8/22/2021 19
20. 5. con trỏ null (null pointer )  Một con trỏ hiện hành không trỏ đến một địa chỉ bộ nhớ hợp lệ thì được gán giá trị NULL.  Nói các khác, con trỏ NULL là con trỏ không trỏ đến đâu cả.  NULL được định nghĩa trong  Ví dụ: #include void main() { int* p; cout <<“Gia tri con tro p tro den la: “<< *p; }  Kết quả của chương trình trên là: NULL POINTER ASSIGNMENT 8/22/2021 20
21. 6. Cấp phát vùng nhớ động  Cấp phát động là phương tiện nhờ đó chương trình có thể dành thêm bộ nhớ trong lúc đang thực thi.  Cấp phát động trong C++ ◦ C++ cung cấp 2 toán tử dùng trong việc cấp phát và thu hồi bộ nhớ là new và delete 8/22/2021 21
22. 6. Cấp phát vùng nhớ động  Toán tử new: cấp phát bộ nhớ và trả về 1 con trỏ đến byte đầu tiên trong vùng nhớ được cấp phát ◦ Cú pháp pointerName = new datatype; ◦ datatype : Kiểu dữ liệu của con trỏ pointer  Toán tử delete: Thu hồi vùng nhớ được cấp phát trước đó bởi toán tử new ◦ Cú pháp pointerName = delete; 8/22/2021 22
23. 6. Cấp phát vùng nhớ động  Ví dụ: #include #include int main() { int *p; p = new int; // allocate space for an int *p = 100; cout << "At " << p << " "; cout << "is the value " << *p << "\n"; delete p; return 0; } 8/22/2021 23
24. 7. Mảng con trỏ  Mỗi biến con trỏ là một biến đơn. Ta có thể tạo mảng của các con trỏ với mỗi phần tử của mảng là một con trỏ.  Cú pháp: type *pointerArray[elements]; ◦ type: kiểu dữ liệu mà các con trỏ phần tử trỏ đến. ◦ pointerArray: tên mảng con trỏ. ◦ elements: số phần tử của mảng con trỏ 8/22/2021 24
25. 7. Mảng con trỏ  int *p[5];  int a=6;  p[0] = &a;  p[2] = p[0];  int b;  b = *p[0]; 8/22/2021 25