Понять указатели:)

@Svid · Регистрация: 02.03.2011

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

Добрый день!
Совсем недавно начал изучать С++, в основном по методичке, выданной в ВУЗе и по нескольким книгам (Страуструп Б., Стефан Дэвис) и плюс то, что нахожу в интернете. Практически, всё это привязано к ряду лабораторных и контрольных, которые необходимо сделать.
Дошел до указателей....О_о. Проблема вот в чем: те практические примеры, которые показывают использование указателей, не отвечают на вопрос - зачем? То есть, все что сделано в этих примерах с помощью указателей, можно сделать и без них, и нельзя сказать, что это будет сложнее. Из-за этого очень трудно понять смысл указателей и они для меня пока что пустая абстракция

.
Есть ли какие-нибудь простые практические примеры, показывающие... почему без указателей не обойтись? Например, очень легко практически объяснить суть цикла или там функции.

@pepsikat · 10.03.2011, 13:55

Указатели используют для динамического выделения памяти. Ну вот например, есть у Вас какой-либо объект представленный структурой, а сколько этих объектов не известно, т.е. массив использовать нельзя. Вот тут-то и приходят на помощь указатели.

Допустим тебе необходимо из функции массив вернуть, или наоборот в функцию массив из 1000000 float'ов передать. Через параметр - накладно. Нудо использовать указатель на массив.

Указатели вещь нужная, так что лучше хорошо с ними разберись

silent_1991 · 10.03.2011, 13:59

C

#include <stdio.h>
 
void real_swap(int *a, int *b)
{
    int temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
 
    printf("In real swap:   \ta = %d\tb = %d\n", *a, *b);
}
 
void image_swap(int a, int b)
{
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
 
    printf("In image swap:  \ta = %d\tb = %d\n", a, b);
}
 
int main(void)
{
    int a, b;
 
    printf("Enter a: ");
    scanf("%d", &a);
    printf("Enter b: ");
    scanf("%d", &b);
 
    printf("Before image swap:\ta = %d\tb = %d\n", a, b);
    image_swap(a, b);
    printf("After image swap:\ta = %d\tb = %d\n", a, b);
 
    printf("Before real swap:\ta = %d\tb = %d\n", a, b);
    real_swap(&a, &b);
    printf("After real swap:\ta = %d\tb = %d\n", a, b);
 
    return 0;
}

@Svid · 10.03.2011, 14:24 **[ТС]**

А что делает эта программа? Что такое swap?

silent_1991 · 10.03.2011, 14:29

Swap обменивает переменные местами. Суть в том, что без использования указателей совершить действия над переменными вызывающей функции внутри вызываемой невозможно, поскольку при передаче параметров в функцию их значения копируются в собственные локальные переменные этой функции и все действия совершаются над ними. Когда же мы передаём адреса, то вызываемая функция может работать с теми же значениями, что и вызывающая, и все изменения будут происходить над реальными переменными, а не над их копиями. В данном случае image_swap принимает значения, и, хотя в функции обмен переменных произошёл, сами переменные в вызывающей функции (main) остались неизменными, поскольку в image_swap происходил обмен местами лишь копий реальных значений. В real_swap же на вход идут адреса, а через них мы получаем доступ к оригинальным переменным, которые и меняем местами. В main после вызова real_swap значения действительно поменялись.

@asics · 10.03.2011, 14:31

Сообщение от silent_1991

Суть в том, что без использования указателей совершить действия над переменными вызывающей функции внутри вызываемой невозможно,

А как же

C++

1	void swap(int &, int &);

?

silent_1991 · 10.03.2011, 14:33

А мы что, говорим о ссылках?

@asics · 10.03.2011, 14:35

silent_1991, Ну Вы написали

Сообщение от silent_1991

Суть в том, что без использования указателей совершить действия над переменными вызывающей функции внутри вызываемой невозможно

как бы - возможно.

silent_1991 · 10.03.2011, 14:37

Как бы да. Но если человек не прошёл ещё указатели, о каких ссылках речь? Некоторые конечно дают сначала ссылки, строки, массивы, а потом указатели, но, ИМХО, это неверный подход.

P.S. Я понимаю, вы констатируете факт - возможно. Спасибо, я тоже об этом помню. Но в данный момент нас интересуют указатели и их возможное применение.

@Svid · 10.03.2011, 14:47 **[ТС]**

Спасибо!
Пытаюсь разобраться...
Наверное, у меня еще слишком большие пробелы в теории

С printf и scanf еще не знаком, я так понял, это тоже функции ввода-вывода (кстати, почему компилятор ругается на scanf?) .
scanf("%d", &a) - это читает десятичное целое и - &a - что это?

Наверное, почти такой же пример приведен в методичке:

C++

#include <iostream>  
     void change(int *x,int *y) // описание ф-ции с фоpмальными
                    // паpаметpами указателями
             { int c = *x;
               *x = *y;
               *y = c;
             }
     void chan(int& x,int& y)   // описание ф-ции с фоpмальными
                    // паpаметpами типа ссылка
             { int c = x;
               x = y;
               y = c;
             }
     void main()
          { int a = 1;
        int b = 0;
        change(&a,&b);    // пеpедача фактических паpаметpов
                  // в виде адpесов
        std::cout<< "\na= "<< a << "\t b= "<< b; // a= 0   b= 1
        chan(a,b);        // пеpедача фактических паpаметpов
                  // в виде пеpеменных
        std::cout<< "\na= "<< a << "\t b= "<< b; // a= 1   b= 0
          }

и он тоже мне пока не понятен

silent_1991 · 10.03.2011, 15:25

Да, пример точно такой же. Можете с принтэф/сканэф не заморачиваться пока, раз на плюсах пишете. А что вам конкретно в этих примерах не понятно?

@Feax · 10.03.2011, 15:59

Я только перетек с Delphi на C++( вернее начал перетекать

). Читая книжку по С++ столкнулся с такой же проблемой, было сказано, что такое указатели, но зачем они нужны не объяснялось, и это осталось для меня загадкой.

И , о чудо, зайдя на форум, наткнулся на эту тему, которые уж было сам хотел создавать

Теперь до меня вроде дошло, для чего нужно использование указателей

Итак (если что, поправьте ):

1) В случае использования передачи параметров в виде переменных, аргументам функции присваивается значение передаваемых переменных, тем самым создавая новые переменные, область видимости которых - функция. И меняются значения созданных внутри функции переменных, а значения переменных, передаваемых аргументами никак не изменяется, ибо они лишь однажды передали свои значения для переменных функции.

2) Когда используются указатели в качестве аргументов, аргументы функции принимают не численное значение передаваемых переменных( в данном случае a и b ), а ссылку на ячейки памяти, содержащих значение этих переменных, и внутри функции орудуют уже не новыми переменными, а значениями, хранящимися в адресах, принимаемых в качестве аргументов.

Но у меня остался другой вопрос по этой теме: при создании экземпляра класса в чем разница между использованием указателя и простым созданием объекта? Это связанно с стеком и кучей? Если да, то каким образом?

silent_1991 · 10.03.2011, 16:08

Да, про формальные и фактические параметры вы всё правильно поняли.
Теперь второй вопрос: если вы имеете ввиду, в чём разница между динамическим выделением памяти под объект с помощью оператора new и работой с этой памятью через указатель на объект данного типа и простым созданием объекта - то разница такая же, как и между созданием статического и динамического массива - один создаётся в стеке и автоматически уничтожается, второй - в куче и освобождаться должен пользователем.

@dimon1984 · 10.03.2011, 16:16

и дополню. при создании указателя выделяется всегда 4 байта (32-я система), а при создании обьекта выделяется память, в зависимости от типа обьекта. Указатель можно переназначить на другую переменную, а имя обьекта нельзя.

@Svid · 10.03.2011, 17:14 **[ТС]**

Еще раз всем спасибо!!! Многое стало понятно, особенно после поста Feax.

А что вам конкретно в этих примерах не понятно?

Не то чтобы непонятно, а скорее - я просто не могу для себя внятно вербализировать то, что делают эти примеры. Ну, то есть, если взять какой-нибудь цикл

C++

sUmm=0;
for (i=1;i<=mPoslednay;i++)
for (j=1;j<=nPredposlednay;j++)
{
sUmm=sUmm +(2*i+j);}

я могу своими словами пошагово объяснить что там происходит)), в примерах с указателями - нет.

silent_1991 · 10.03.2011, 17:22

А вы пытались запустить программу, которую я выкладывал?

@Svid · 10.03.2011, 17:31 **[ТС]**

Да, конечно.
Мне просто не понятны подписи к выводу ( с английским плохо):
Before image swap
In image swap и т.д.

Более того, я в том примере, который из моей методички, убирал указатели ( и ссылки), вызывая функцию с параметрами переменных (a и b), и вот это:

1) В случае использования передачи параметров в виде переменных, аргументам функции присваивается значение передаваемых переменных, тем самым создавая новые переменные, область видимости которых - функция. И меняются значения созданных внутри функции переменных, а значения переменных, передаваемых аргументами никак не изменяется, ибо они лишь однажды передали свои значения для переменных функции.

2) Когда используются указатели в качестве аргументов, аргументы функции принимают не численное значение передаваемых переменных( в данном случае a и b ), а ссылку на ячейки памяти, содержащих значение этих переменных, и внутри функции орудуют уже не новыми переменными, а значениями, хранящимися в адресах, принимаемых в качестве аргументов.

мне понятно...
но вербализовать, то что делают примеры, я не могу. Наверное, дело в том, что до этого с понятием "памяти" я не сталкивался...

silent_1991 · 10.03.2011, 17:36

C

#include <stdio.h>
 
void real_swap(int *a, int *b)
{
    int temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
 
    printf("Реальный обмен местами:\ta = %d\tb = %d\n", *a, *b);
}
 
void image_swap(int a, int b)
{
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
 
    printf("Мнимый обмен местами:\ta = %d\tb = %d\n", a, b);
}
 
int main(void)
{
    int a, b;
 
    printf("Введите a: ");
    scanf("%d", &a);
    printf("Введите b: ");
    scanf("%d", &b);
 
    printf("До мнимого обмена:  \ta = %d\tb = %d\n", a, b);
    image_swap(a, b);
    printf("После мнимого обмена: \ta = %d\tb = %d\n", a, b);
 
    printf("До реального обмена:  \ta = %d\tb = %d\n", a, b);
    real_swap(&a, &b);
    printf("После реального обмена:\ta = %d\tb = %d\n", a, b);
 
    return 0;
}

@Svid · 10.03.2011, 18:45 **[ТС]**

Да, очень наглядно.
Но - чувствую себя полным гуманитарием

.
Я думаю, что на этом этапе мне пока не понять - зачем нужны указатели, даже Ваш пример на этот вопрос до конца не отвечает - ведь если реализовать это

C++

1
2
3

int temp = a;
    a = b;
    b = temp;

не в теле функции image_swap, а в main то, произойдет реальный обмен... без указателей, ну понятно, что они нужны не для того, чтобы менять значения переменных. Видимо, надо двигаться дальше, а полное понимание придет со временем

Еще раз всем спасибо!

silent_1991 · 10.03.2011, 18:54

Обмен переменных - лишь пример, который показывает, что без указателей в случае, когда в функции надо изменить фактические параметры, не обойтись (про ссылки пока не говорим).

Сообщение от Svid

ведь если реализовать это не в теле функции image_swap, а в main то, произойдет реальный обмен

А если у вас в сотне разных мест программы, состоящей из 5000 строк кода, происходит обмен значений? Что, будем писать 200 лишних строчек только потому, что упрямо не желаем согласиться, что даже в такой маленькой функции указатели ого-го как пригодились?

@Feax 9 / 9 / 4 Регистрация: 04.03.2010 Сообщений: 40
	10.03.2011, 15:59	12
	Я только перетек с Delphi на C++( вернее начал перетекать ). Читая книжку по С++ столкнулся с такой же проблемой, было сказано, что такое указатели, но зачем они нужны не объяснялось, и это осталось для меня загадкой. И , о чудо, зайдя на форум, наткнулся на эту тему, которые уж было сам хотел создавать Теперь до меня вроде дошло, для чего нужно использование указателей Итак (если что, поправьте ): 1) В случае использования передачи параметров в виде переменных, аргументам функции присваивается значение передаваемых переменных, тем самым создавая новые переменные, область видимости которых - функция. И меняются значения созданных внутри функции переменных, а значения переменных, передаваемых аргументами никак не изменяется, ибо они лишь однажды передали свои значения для переменных функции. 2) Когда используются указатели в качестве аргументов, аргументы функции принимают не численное значение передаваемых переменных( в данном случае a и b ), а ссылку на ячейки памяти, содержащих значение этих переменных, и внутри функции орудуют уже не новыми переменными, а значениями, хранящимися в адресах, принимаемых в качестве аргументов. Но у меня остался другой вопрос по этой теме: при создании экземпляра класса в чем разница между использованием указателя и простым созданием объекта? Это связанно с стеком и кучей? Если да, то каким образом? 1

@Svid 5 / 5 / 2 Регистрация: 02.03.2011 Сообщений: 40
		1
	Понять указатели:) 10.03.2011, 13:35. Показов 10434. Ответов 55 Метки нет (Все метки) Добрый день! Совсем недавно начал изучать С++, в основном по методичке, выданной в ВУЗе и по нескольким книгам (Страуструп Б., Стефан Дэвис) и плюс то, что нахожу в интернете. Практически, всё это привязано к ряду лабораторных и контрольных, которые необходимо сделать. Дошел до указателей....О_о. Проблема вот в чем: те практические примеры, которые показывают использование указателей, не отвечают на вопрос - зачем? То есть, все что сделано в этих примерах с помощью указателей, можно сделать и без них, и нельзя сказать, что это будет сложнее. Из-за этого очень трудно понять смысл указателей и они для меня пока что пустая абстракция. Есть ли какие-нибудь простые практические примеры, показывающие... почему без указателей не обойтись? Например, очень легко практически объяснить суть цикла или там функции. 0

@pepsikat 293 / 14 / 3 Регистрация: 21.12.2010 Сообщений: 293
	10.03.2011, 13:55	2
	Указатели используют для динамического выделения памяти. Ну вот например, есть у Вас какой-либо объект представленный структурой, а сколько этих объектов не известно, т.е. массив использовать нельзя. Вот тут-то и приходят на помощь указатели. Допустим тебе необходимо из функции массив вернуть, или наоборот в функцию массив из 1000000 float'ов передать. Через параметр - накладно. Нудо использовать указатель на массив. Указатели вещь нужная, так что лучше хорошо с ними разберись 0

@Svid 5 / 5 / 2 Регистрация: 02.03.2011 Сообщений: 40
	10.03.2011, 14:24 [ТС]	4
	А что делает эта программа? Что такое swap? 0

silent_1991 5055 / 3115 / 271 Регистрация: 11.11.2009 Сообщений: 7,044
	10.03.2011, 14:29	5
	Swap обменивает переменные местами. Суть в том, что без использования указателей совершить действия над переменными вызывающей функции внутри вызываемой невозможно, поскольку при передаче параметров в функцию их значения копируются в собственные локальные переменные этой функции и все действия совершаются над ними. Когда же мы передаём адреса, то вызываемая функция может работать с теми же значениями, что и вызывающая, и все изменения будут происходить над реальными переменными, а не над их копиями. В данном случае image_swap принимает значения, и, хотя в функции обмен переменных произошёл, сами переменные в вызывающей функции (main) остались неизменными, поскольку в image_swap происходил обмен местами лишь копий реальных значений. В real_swap же на вход идут адреса, а через них мы получаем доступ к оригинальным переменным, которые и меняем местами. В main после вызова real_swap значения действительно поменялись. 2

silent_1991 5055 / 3115 / 271 Регистрация: 11.11.2009 Сообщений: 7,044
	10.03.2011, 14:33	7
	А мы что, говорим о ссылках? 0

@asics Freelance 2891 / 1826 / 356 Регистрация: 09.09.2010 Сообщений: 3,841
	10.03.2011, 14:35	8
	silent_1991, Ну Вы написали Сообщение от silent_1991 Суть в том, что без использования указателей совершить действия над переменными вызывающей функции внутри вызываемой невозможно как бы - возможно. 0

silent_1991 5055 / 3115 / 271 Регистрация: 11.11.2009 Сообщений: 7,044
	10.03.2011, 14:37	9
	Как бы да. Но если человек не прошёл ещё указатели, о каких ссылках речь? Некоторые конечно дают сначала ссылки, строки, массивы, а потом указатели, но, ИМХО, это неверный подход. P.S. Я понимаю, вы констатируете факт - возможно. Спасибо, я тоже об этом помню. Но в данный момент нас интересуют указатели и их возможное применение. 0

silent_1991 5055 / 3115 / 271 Регистрация: 11.11.2009 Сообщений: 7,044
	10.03.2011, 15:25	11
	Да, пример точно такой же. Можете с принтэф/сканэф не заморачиваться пока, раз на плюсах пишете. А что вам конкретно в этих примерах не понятно? 0

silent_1991 5055 / 3115 / 271 Регистрация: 11.11.2009 Сообщений: 7,044
	10.03.2011, 16:08	13
	Да, про формальные и фактические параметры вы всё правильно поняли. Теперь второй вопрос: если вы имеете ввиду, в чём разница между динамическим выделением памяти под объект с помощью оператора new и работой с этой памятью через указатель на объект данного типа и простым созданием объекта - то разница такая же, как и между созданием статического и динамического массива - один создаётся в стеке и автоматически уничтожается, второй - в куче и освобождаться должен пользователем. 1

@dimon1984 40 / 38 / 5 Регистрация: 22.01.2011 Сообщений: 670
	10.03.2011, 16:16	14
	и дополню. при создании указателя выделяется всегда 4 байта (32-я система), а при создании обьекта выделяется память, в зависимости от типа обьекта. Указатель можно переназначить на другую переменную, а имя обьекта нельзя. 0

silent_1991 5055 / 3115 / 271 Регистрация: 11.11.2009 Сообщений: 7,044
	10.03.2011, 17:22	16
	А вы пытались запустить программу, которую я выкладывал? 0

@Svid 5 / 5 / 2 Регистрация: 02.03.2011 Сообщений: 40
	10.03.2011, 17:31 [ТС]	17
	Да, конечно. Мне просто не понятны подписи к выводу ( с английским плохо): Before image swap In image swap и т.д. Более того, я в том примере, который из моей методички, убирал указатели ( и ссылки), вызывая функцию с параметрами переменных (a и b), и вот это: 1) В случае использования передачи параметров в виде переменных, аргументам функции присваивается значение передаваемых переменных, тем самым создавая новые переменные, область видимости которых - функция. И меняются значения созданных внутри функции переменных, а значения переменных, передаваемых аргументами никак не изменяется, ибо они лишь однажды передали свои значения для переменных функции. 2) Когда используются указатели в качестве аргументов, аргументы функции принимают не численное значение передаваемых переменных( в данном случае a и b ), а ссылку на ячейки памяти, содержащих значение этих переменных, и внутри функции орудуют уже не новыми переменными, а значениями, хранящимися в адресах, принимаемых в качестве аргументов. мне понятно... но вербализовать, то что делают примеры, я не могу. Наверное, дело в том, что до этого с понятием "памяти" я не сталкивался... 0

silent_1991 5055 / 3115 / 271 Регистрация: 11.11.2009 Сообщений: 7,044
	10.03.2011, 18:54	20
	Обмен переменных - лишь пример, который показывает, что без указателей в случае, когда в функции надо изменить фактические параметры, не обойтись (про ссылки пока не говорим). Сообщение от Svid ведь если реализовать это не в теле функции image_swap, а в main то, произойдет реальный обмен А если у вас в сотне разных мест программы, состоящей из 5000 строк кода, происходит обмен значений? Что, будем писать 200 лишних строчек только потому, что упрямо не желаем согласиться, что даже в такой маленькой функции указатели ого-го как пригодились? 0