DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE Puntatori Marco D. Santambrogio – Ver. aggiornata al 11 Marzo 2014.

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1 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE Puntatori Marco D. Santambrogio – marco.santambrogio@polimi.it Ver. aggiornata al 11 Marzo 2014

2 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONEImmagini 2 typedef struct{ int R; int G; int B; } pixel pixel img[30][24]; Struttura dati: Ma quanto è grossa immagine? pixel=(int*3) img= pixel*30*24 1 immagine= 2160 interi

3 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE Manipoliamo immagine Problema: mettiamo a 0, tutti i pixel con rosso minore di 50 (soglia) Se volessimo scrivere una funzione che risolve il problema dato?  Cosa ritorna? NB: una immagine è un insieme di pixel, non un solo dato!  Quali sono i parametri di ingresso? 3 void TagliaRossi(pixel immagine[30][24], int soglia);

4 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE RICORDIAMO: passaggio per valore } /* nel main */ float valore1, valore2; float risultato; risultato=somma(valore1,valore2); 4 Ambiente della funzione somma d1, d2 risultato Ambiente della funzione main valore1, valore2 risultato Quando invoco la funzione in d1 e d2 vengono copiati i valori di valore1 e valore 2 Quando la funzione termina il valore di risultato in somma viene copiato il risultato nel main

5 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONEQuindi…. /* nel main */ pixel img[30][24]; int val_soglia; TagliaRossi(img[30][24], val_soglia); 5 Ambiente della funzione TagliaRossi immagine[30][24] soglia Ambiente della funzione main img[30][24] val_soglia Quando invoco la funzione in immagine[30][24] vengono copiati i valori di img[30][24] void TagliaRossi(pixel immagine[30][24], int soglia); Perchè? Spreco di memoria: 2160 interi *2 array1=array2 : VIETATO in C

6 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE Cosa ci piacerebbe? Avere una sola copia del dato  Non vogliamo sprecare spazio Poter accedere a quella copia in maniera sicura  Non vogliamo usare variabili globali! Sarebbe troppo alto il rischio di commettere errori! Invece che per copia, ci piacerebbe accedere tramite indirizzo 6

7 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE E quindi (veramente)… 7 pixel img[30][24]; Sapendo dove si trova il primo punto aka: indirizzo primo pixel img[0][0] Con le dimensione della matrice: Righe: 30 Colonne: 24 Possiamo arrivare ad ogni punto (r,c)!!! Indirizzo di img[0][0] + r*Colonne + c &img[0][0] + r*Colonne + c

8 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONEObiettivi Puntatori 8

9 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE Variabili 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 9 int var; 0 1 2 3 var &var

10 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE Puntatori – premessa Dichiarare una variabile significa riservare una zona di memoria composta da diverse celle  Il numero di celle dipende dal tipo di dato 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 10

11 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONEPuntatore 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; 11

12 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONESignificato 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 12 int *p; 0 1 2 3 p &p

13 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONEDeferenziazione 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 13

14 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONEOperazioni 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 14 1 5 0 1 2 3 x &p &x p

15 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE Pointer Fun with Binky 15 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.

16 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE Passaggio 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 16

17 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE Passaggio parametri per indirizzo Si utilizza:  il costruttore di tipo puntatore per la definizione dei parametri formali della funzione float circonferenza(float *raggio)  l’operatore di dereferenziazione all’interno della funzione circ = *raggio * 3.14;  alla chiamata della funzione, si passa un indirizzo di variabile come parametro attuale c=circonferenza(&r); Attenzione! Gli array sono SEMPRE passati per indirizzo. Una variabile di tipo array, infatti, è per definizione un puntatore 17

18 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE Esempio: passaggio per indirizzo 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 poi r vale 7 */ 18 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 funzione termina il valore di circ in circonferenza viene copiato in c nel main

19 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE 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) 19 a b 3 7 p q temp 3 7

20 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE 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) 20 a b 3 7 p q temp 3 7 3

21 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE 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) 21 a b 3 7 p q temp 7 7 3

22 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE 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) 22 a b 3 7 p q temp 7 3 3

23 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE 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) 23 a b 3 7 p q temp 7 3 3 Al termine dell’esecuzione di swap le variabili nel main restano inalterate!

24 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE 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) 24 a b 3 7 p q temp

25 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE 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) 25 a b 3 7 p q temp 3

26 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE 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) 26 a b 7 7 p q temp 3

27 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE 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) 27 a b 7 3 p q temp 3

28 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE 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) 28 a b 7 3 p q temp 3 Al termine dell’esecuzione di swap le variabili nel main vengono modificate

29 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE scanf: stringhe Vs char 29

30 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE Parametri 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)!! 30

31 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE Somma degli elementi di un array di int 31

32 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE Somma degli elementi di un array di int: funzioni 32

33 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE Somma degli elementi di un array di int: funzioni – con int *valori 33

34 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE Parametri 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] 34

35 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE Fonti per lo studio + Credits Fonti per lo studio  Binky Pointer Fun Video: http://cslibrary.stanford.edu/104/ http://cslibrary.stanford.edu/104/ Credits  Gianluca Palermo 35