DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE Puntatori Marco D. Santambrogio – Ver. aggiornata al 21 Marzo 2013.

Presentazione sul tema: "DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE Puntatori Marco D. Santambrogio – Ver. aggiornata al 21 Marzo 2013."— Transcript della presentazione:

1 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE Puntatori Marco D. Santambrogio – marco.santambrogio@polimi.it Ver. aggiornata al 21 Marzo 2013

2 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONEObiettivi Puntatori 2

3 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE Pointer Fun with Binky 3 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.

4 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE Passaggio dei parametri Il passaggio dei parametri consiste nellassociare, allatto 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 listruzione 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 4

5 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE Passaggio per VALORE Allatto 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 5

6 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE Esempio: passaggio per valore 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! r vale sempre 5 */ 6 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 funzione termina il valore di circ in circonferenza viene copiato in c nel main

7 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE Passaggio per INDIRIZZO Allatto della chiamata lindirizzo 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 7

8 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE Passaggio dei parametri in C 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); 8

9 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 (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 loperatore & permette di ottenere lindirizzo di memoria della cella associata alla variabile cui loperatore è applicato 9

10 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE Variabili e indirizzi Supponiamo che la dichiarazione riservi la zona di memoria allindirizzo 1 var indica il contenuto della cella di memoria &var indica lindirizzo della cella di memoria 10 int var; 0 1 2 3 var &var

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; Una variabile puntatore occupa solitamente 2 byte o 4 byte a seconda delle architetture 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 lindirizzo 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 loperatore 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 Passaggio parametri per indirizzo Si utilizza: il costruttore di tipo puntatore per la definizione dei parametri formali della funzione float circonferenza(float *raggio) loperatore di dereferenziazione allinterno 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 15

16 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! Dora in poi r vale 7 */ 16 Ambiente della funzione circonferenza raggio circ Ambiente della funzione main r c Quando invoco la funzione in raggio viene copiato lindirizzo 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

17 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) 17 a b 3 7 p q temp 3 7

18 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) 18 a b 3 7 p q temp 3 7 3

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 7 7 3

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 7 3 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 3 3 Al termine dellesecuzione di swap le variabili nel main restano inalterate!

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

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 3

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 7 7 p q temp 3

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 7 3 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 3 p q temp 3 Al termine dellesecuzione di swap le variabili nel main vengono modificate

27 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE 1/* Cubo di una variabile */ 2 3 4 5#include 6 7void cuboRiferimento( int * nPtr ); /* prototype */ 8 9void 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 20void cuboRiferimento( int *nPtr ) 21{ 22 *nPtr = *nPtr * *nPtr * *nPtr; 23} The original value of number is 5 The new value of number is 125 In cuboRiferimento, viene usato *nPtr ( *nPtr è lintero number ). cuboRiferimento si aspetta un indirizzo!! 27Cubo

28 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE Intercambiabilità tra procedure e funzioni 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); 28

29 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 larray 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)!! 29

30 DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE Esempio: prodotto degli elementi di un array di tipo double 30 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; }

31 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 cè 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] 31

32 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