C++ Ponteiros com exemplos

Você deverá ver um ponteiro como uma representação simbólica de um endereço de memória. Com ponteiros, os programas podem simular chamada por referência. Eles também podem criar e manipular estruturas de dados dinâmicas. Em C++, uma variável de ponteiro refere-se a uma variável que aponta para um endereço específico em uma memória apontada por outra variável.

Endereços em C++

Para entender C++ dicas, você deve entender como os computadores armazenam dados.

Quando você cria uma variável no seu C++ programa, é atribuído algum espaço na memória do computador. O valor desta variável é armazenado no local atribuído.

Para saber o local na memória do computador onde os dados estão armazenados, C++ fornece o & operador (referência). O operador retorna o endereço que uma variável ocupa.

Por exemplo, se x for uma variável, &x retornará o endereço da variável.

Sintaxe de declaração de ponteiro

A declaração de C++ adota a seguinte sintaxe:

datatype *variable_name; 

• O tipo de dados é o tipo base do ponteiro que deve ser válido C++ tipo de dados.
• O nome_variável deve ser o nome da variável ponteiro.
• O asterisco usado acima para declaração de ponteiro é semelhante ao asterisco usado para realizar a operação de multiplicação. É o asterisco que marca a variável como um ponteiro.

Aqui está um exemplo de declarações de ponteiro válidas em C++:

int    *x;    // a pointer to integer
double *x;    // a pointer to double
float  *x;    // a pointer to float
char   *ch     // a pointer to a character

Operador de referência (&) e operador de deferência (*)

O operador de referência (&) retorna o endereço da variável.

O operador de desreferência (*) nos ajuda a obter o valor que foi armazenado em um endereço de memória.

Por exemplo:

Se tivermos uma variável com o nome num, armazenada no endereço 0x234 e armazenando o valor 28.

O operador de referência (&) retornará 0x234.

O operador de desreferência (*) retornará 5.

1 exemplo:

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
	int  x = 27;  
	int  *ip;        
	ip = &x;       
	cout << "Value of x is : ";
	cout << x << endl;
	cout << "Value of ip is : ";
	cout << ip<< endl;
	cout << "Value of *ip is : ";
	cout << *ip << endl;
	return 0;
}

Saída:

Como isso funciona:

Aqui está uma captura de tela do código:

Code Explicação:

1. Importe o arquivo de cabeçalho iostream. Isso nos permitirá usar as funções definidas no arquivo de cabeçalho sem erros.
2. Inclua o namespace std para usar suas classes sem chamá-lo.
3. Chame a função main(). A lógica do programa deve ser adicionada ao corpo desta função. O { marca o início do corpo da função.
4. Declare uma variável inteira x e atribua a ela o valor 27.
5. Declare uma variável de ponteiro *ip.
6. Armazene o endereço da variável x na variável ponteiro.
7. Imprima algum texto no console.
8. Imprima o valor da variável x na tela.
9. Imprima algum texto no console.
10. Imprima o endereço da variável x. O valor do endereço foi armazenado na variável ip.
11. Imprima algum texto no console.
12. Imprime o valor armazenado no endereço do ponteiro.
13. O programa deve retornar um valor após a execução bem-sucedida.
14. Fim do corpo da função main().

Ponteiros e matrizes

Matrizes e ponteiros funcionam com base em um conceito relacionado. Há coisas diferentes a serem observadas ao trabalhar com arrays que possuem ponteiros. O próprio nome do array denota o endereço base do array. Isso significa que para atribuir o endereço de uma matriz a um ponteiro, você não deve usar um e comercial (&).

Por exemplo:

p = arr;

O texto acima está correto, pois arr representa o endereço dos arrays. Aqui está outro exemplo:

p = &arr;

O acima está incorreto.

Podemos converter implicitamente um array em um ponteiro. Por exemplo:

int arr [20];
int * ip;

Abaixo está uma operação válida:

ip = arr;

Após a declaração acima, ip e arr serão equivalentes e compartilharão propriedades. No entanto, um endereço diferente pode ser atribuído ao ip, mas não podemos atribuir nada ao arr.

2 exemplo:

Este exemplo mostra como percorrer um array usando ponteiros:

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
	int *ip;
	int arr[] = { 10, 34, 13, 76, 5, 46 };
	ip = arr;
	for (int x = 0; x < 6; x++) {
		cout << *ip << endl;
		ip++;
	}
	return 0;
}

Saída:

Aqui está uma captura de tela do código:

Code Explicação:

1. Declare uma variável de ponteiro inteiro ip.
2. Declare um array chamado arr e armazene 6 inteiros nele.
3. Atribua arr ao ip. O ip e arr se tornarão equivalentes.
4. Crie um loop for. A variável de loop x foi criada para iterar sobre os elementos do array do índice 0 a 5.
5. Imprima os valores armazenados no endereço IP do ponteiro. Um valor será retornado por iteração e um total de 6 repetições serão feitas. O final é um C++ palavra-chave que significa a linha final. Esta ação permite mover o cursor para a próxima linha após cada valor ser impresso. Cada valor será impresso em uma linha individual.
6. Para mover o ponteiro para a próxima posição int após cada iteração.
7. Fim do loop for.
8. O programa deve retornar algo após a execução bem-sucedida.
9. Fim do corpo da função main().

Ponteiro nulo

Se não houver um endereço exato a ser atribuído, a variável de ponteiro poderá receber um NULL. Isso deve ser feito durante a declaração. Esse ponteiro é conhecido como ponteiro nulo. Seu valor é zero e é definido em muitas bibliotecas padrão como iostream.

3 exemplo:

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
	int  *ip = NULL;
	cout << "Value of ip is: " << ip;
	return 0;
}

Saída:

Aqui está uma captura de tela do código:

Code Explicação:

1. Declare uma variável de ponteiro ip e atribua a ela um valor NULL.
2. Imprime o valor da variável de ponteiro ip ao lado de algum texto no console.
3. O programa deve retornar o valor após a conclusão bem-sucedida.
4. Fim do corpo da função main().

Ponteiros de Variáveis

Com C++, você pode manipular dados diretamente da memória do computador.

O espaço de memória pode ser atribuído ou reatribuído conforme desejado. Isso é possível graças às variáveis ​​​​de ponteiro.

Variáveis ​​de ponteiro apontam para um endereço específico na memória do computador apontado por outra variável.

Pode ser declarado da seguinte forma:

int *p;

Ou

int* p;

No seu exemplo, declaramos a variável ponteiro p.

Ele conterá um endereço de memória.

O asterisco é o operador de desreferência que significa um ponteiro para.

O ponteiro p está apontando para um valor inteiro no endereço de memória.

4 exemplo:

#include <iostream>

using namespace std;
int main() {
	int *p, x = 30;
	p = &x;
	cout << "Value of x is: " << *p;
	return 0;
}

Saída:

Aqui está uma captura de tela do código:

Code Explicação:

1. Declare uma variável de ponteiro p e uma variável x com um valor de 30.
2. Atribua o endereço da variável x a p.
3. Imprima o valor da variável ponteiro p junto com algum texto no console.
4. O programa deve retornar o valor após a conclusão bem-sucedida.
5. Fim do corpo da função main().

Aplicação de Ponteiros

Funções em C++ pode retornar apenas um valor. Além disso, todas as variáveis ​​declaradas em uma função são alocadas na pilha de chamadas de função. Assim que a função retorna, todas as variáveis ​​da pilha são destruídas.

Os argumentos para a função são passados ​​por valor e qualquer modificação feita nas variáveis ​​não altera o valor das variáveis ​​reais que são passadas. O exemplo a seguir ajuda a ilustrar este conceito: -

5 exemplo:

#include <iostream>

using namespace std;
void test(int*, int*);
int main() {
	int a = 5, b = 5;
	cout << "Before changing:" << endl;
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;

	test(&a, &b);

	cout << "\nAfter changing" << endl;
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	return 0;
}

void test(int* n1, int* n2) {
	*n1 = 10;
	*n2 = 11;
}

Saída:

Aqui está uma captura de tela do código:

Code Explicação:

1. Crie um protótipo de uma função chamada test que receberá dois parâmetros inteiros.
2. Chame a função main(). Adicionaremos a lógica do programa dentro de seu corpo.
3. Declare duas variáveis ​​inteiras aeb, cada uma com valor 5.
4. Imprima algum texto no console. O endl (linha final) moverá o cursor para começar a imprimir na próxima linha.
5. Imprima o valor da variável a no console junto com outro texto. O endl (linha final) moverá o cursor para começar a imprimir na próxima linha.
6. Imprima o valor da variável b no console junto com outro texto. O endl (linha final) moverá o cursor para começar a imprimir na próxima linha.
7. Crie uma função chamada test() que receba os endereços das variáveis ​​​​a e b como parâmetros.
8. Imprima algum texto no console. O \n criará uma nova linha em branco antes do texto ser impresso. O endl (linha final) moverá o cursor para começar a imprimir na próxima linha após a impressão do texto.
9. Imprima o valor da variável a no console junto com outro texto. O endl (linha final) moverá o cursor para começar a imprimir na próxima linha.
10. Imprima o valor da variável b no console junto com outro texto. O endl (linha final) moverá o cursor para começar a imprimir na próxima linha.
11. O programa deve retornar o valor após a conclusão bem-sucedida.
12. Fim do corpo da função main().
13. Definindo a função test(). A função deve receber duas variáveis ​​de ponteiro inteiro *n1 e *n2.
14. Atribuindo à variável ponteiro *n1 um valor de 10.
15. Atribuindo à variável ponteiro *n2 um valor de 11.
16. Fim do corpo da função test().

Mesmo que novos valores sejam atribuídos às variáveis ​​a e b dentro do teste da função, uma vez concluída a chamada da função, o mesmo não é refletido na função externa main.

Usar ponteiros como argumentos de função ajuda a passar o endereço real da variável na função, e todas as alterações realizadas na variável serão refletidas na função externa.

No caso acima, a função 'teste' possui o endereço das variáveis ​​'a' e 'b'. Essas duas variáveis ​​são diretamente acessíveis a partir da função 'test' e, portanto, qualquer alteração feita nessas variáveis ​​é refletida na função chamadora 'main'.

Vantagens de usar ponteiros

Aqui estão os prós/benefícios de usar ponteiros

• Ponteiros são variáveis ​​que armazenam o endereço de outros variáveis ​​em C++.
• Mais de uma variável pode ser modificada e retornada por função usando ponteiros.
• A memória pode ser alocada e desalocada dinamicamente usando ponteiros.
• Os ponteiros ajudam a simplificar a complexidade do programa.
• A velocidade de execução de um programa melhora com o uso de ponteiros.

Perguntas Frequentes