DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE. Puntatori. Marco D. Santambrogio Ver. aggiornata al 20 Aprile 2016

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1 Puntatori Marco D. Santambrogio Ver. aggiornata al 20 Aprile 2016

2 Come rappresento un pixel? Il pixel è Il colore Come ottengo il verde? Con il formato RGB R: 91 G: 191 B: 33 PIXEL = {R, G, B} 2

3 Tipi di dati strutturati: pixel struct pixel{ char G; char R; char B; }; 3

4 Tipi di dati strutturati: pixel struct pixel{ char G; char R; char B; }; struct pixel{ unsigned int G; unsigned int R; unsigned int B; }; THINK BIG!!! 4

5 Tipi di dati strutturati struct miastruttura { char campo1; float campo2; int campo3[2]; }; miastruttura???? campo1 campo2 campo3 5

6 Definire un nuovo tipo Tipi strutturati: typedef struct { char campo1; float campo2; int campo3[2]; } Record; ilmiorecord? A? 24.56? 23? 45 campo1 campo2 campo3 Record ilmiorecord; ilmiorecord.campo1 = 'A'; ilmiorecord.campo2 = 24.56; ilmiorecord.campo3[0] = 23; ilmiorecord.campo3[1] = 45; 6

7 I numeri complessi Il dato numero complesso è caratterizzato da una struttura a due campi Parte reale Parte complessa 7

8 I numeri complessi Il dato numero complesso è caratterizzato da una struttura a due campi Parte reale Parte complessa 8

9 I numeri complessi Il dato numero complesso è caratterizzato da una struttura a due campi Parte reale Parte complessa Il tipo di dato complesso, si basa su questa struttura 9

10 I numeri complessi Mettendo tutto insieme 10

11 I numeri complessi Mettendo tutto insieme 11

12 Immagini Struttura dati: typedef struct{ int R; int G; int B; } pixel pixel img[30][24]; Ma quanto è grossa immagine? pixel=(int*3) img= pixel*30*24 1 immagine= 2160 interi 12

13 Manipoliamo immagine Problema: mettiamo a 0, tutti i pixel con rosso minore di 50 (soglia) void TagliaRossi(pixel immagine[30][24], int 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? 13

14 RICORDIAMO: passaggio per valore Ambiente della funzione somma d1, d2 risultato } /* nel main */ float valore1, valore2; float risultato; Quando invoco la funzione in d1 e d2 vengono copiati i valori di valore1 e valore 2 valore1, valore2 Quando la funzione termina il valore di risultato in somma viene copiato il risultato nel main risultato risultato=somma(valore1,valore2); Ambiente della funzione main 14

15 Quindi. void TagliaRossi(pixel immagine[30][24], int soglia); /* nel main */ pixel img[30][24]; int val_soglia; Ambiente della funzione TagliaRossi TagliaRossi(img[30][24], val_soglia); immagine[30][24] soglia Quando invoco la funzione in immagine[30][24] vengono copiati i valori di img[30][24] Perchè? Spreco di memoria: 2160 interi *2 array1=array2 : VIETATO in C img[30][24] val_soglia Ambiente della funzione main 15

16 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 16

17 E quindi (veramente) Sapendo dove si trova il primo punto aka: indirizzo primo pixel img[0][0] pixel img[30][24]; 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 17

18 Obiettivi Puntatori 18

19 Obiettivi Puntatori Li conoscete già!!! 19

20 Obiettivi Puntatori int main(){ int dato; scanf( %d,&dato); } 20

21 Variabili e indirizzi int var; &var 3 2 var 1 0 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 21

22 22 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

23 23 Puntatore 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;

24 24 Significato int *p; &p p 0 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

25 25 Deferenziazione 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

26 26 Operazioni A una variabile di tipo puntatore posso assegnare un indirizzo di memoria int x; int *p; &p &x x=5; p=&x; /* *p vale 5 */ p x p punterà alla zona di memoria in cui è memorizzato il valore di x Ad una variabile puntatore non viene mai assegnato una costante

27 Pointer Fun with Binky This is document 104 in the Stanford CS Education Library. Please see for this and other free educational materials. Copyright Nick Parlante

28 28 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

29 29 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; Ambiente della funzione circonferenza raggio Quando invoco la funzione in raggio viene copiato l indirizzo di r. Quindi *raggio e r sono la stessa cosa circ Quando la funzione termina il valore di circ in circonferenza viene copiato in c nel main c=circonferenza(&r); /*attenzione! D ora in poi r vale 7 */ r c Ambiente della funzione main

30 Esempio: scambio valori Si scriva una funzione in C che, dati due valori interi, gli restituisce scambiati 30

31 31 Esempio: scambio di 2 valori interi void swap (int p, int q) { int temp; temp = p; p = q; q = temp; } a 3 b 7 p 3 q 7 temp Nel main: swap(a,b)

32 32 Esempio: scambio di 2 valori interi void swap (int p, int q) { int temp; temp = p; p = q; q = temp; } a 3 b 7 p 3 q 7 temp 3 Nel main: swap(a,b)

35 35 Esempio: scambio di 2 valori interi void swap (int p, int q) { } int temp; temp = p; p = q; q = temp; Al termine dell esecuzione di swap le variabili nel main restano inalterate! Nel main: swap(a,b) a 3 b 7 p 7 q 3 temp 3

36 36 Esempio: scambio di 2 valori interi void swap (int *p, int *q){ int temp; temp = *p; *p = *q; *q = temp; } a 3 b 7 p q temp Nel main: swap(&a, &b)

37 37 Esempio: scambio di 2 valori interi void swap (int *p, int *q){ int temp; temp = *p; *p = *q; *q = temp; } a 3 b 7 p q temp 3 Nel main: swap(&a, &b)

40 40 Esempio: scambio di 2 valori interi void swap (int *p, int *q){ } int temp; temp = *p; *p = *q; *q = temp; Al termine dell esecuzione di swap le variabili nel main vengono modificate a 7 Nel main: swap(&a, &b) b 3 p q temp 3

41 Particolarità delle stringhe Il nome dell array rappresenta l indirizzo del suo primo elemento, perciò quando ci si vuole riferire all intero array nella scanf non si mette il simbolo &! scanf("%s", stringa); Questa scanf legge in input i caratteri fino a quando trova il carattere blank (lo spazio), o l invio NOTA: se nel buffer si trova una stringa troppo lunga, essa è memorizzata oltre la fine dell array!!! Ed è un errore grave!!! Attenzione! Gli array (TUTTI) sono sempre passati per indirizzo. Una variabile di tipo array, infatti, è per definizione un puntatore 41

42 Problema: copia stringhe Si scriva un programma in C che, data una stringa, la copia in una seconda stringa 42

43 Copia stringhe: dati e inserimento 43

44 Copia stringhe: dati e inserimento 44

45 Copia stringhe: dati e inserimento Attenzione! Gli array (TUTTI) sono sempre passati per indirizzo. Una variabile di tipo array, infatti, è per definizione un puntatore 45

46 Copia stringhe: dati e inserimento #define DIM 5 [ ] char stringa1[dim]; stringa1[0] stringa1[1] stringa1 &stringa1[0] stringa1[2] stringa1[3] stringa1[4] 46

47 Copia stringhe: lunghezza 47

48 Copia stringhe: lunghezza 48

49 Copia stringhe: lunghezza v2 49

50 Copia stringhe: copia elementi 50

51 Copia stringhe: copia elementi 51

52 Copia stringhe: tutto insieme 52

53 E se usassimo le librerie? 53

54 Problema: copia stringhe 54

55 Ecco perché string.h!!! 55

56 Problema: copia stringhe 56

57 Operazioni su stringhe char str1[32]; /* str1 ha spazio per 32 char. */ char str2[64]; /* str2 ha spazio per 64 char. */ /* inizializza str1 con la stringa "alfa" */ strcpy(str1, "alfa"); /* str1 contiene "alfa" */ /* copia str1 in str2 */ strcpy(str2, str1); /* str2 contiene "alfa" */ /* lunghezza di str1 */ x = strlen(str1); /* x assume valore 4 */ /* scrivi str1 su standard output */ printf("%s", str1); /* scrive str1 su stdout */ /* leggi str1 da standard input */ scanf("%s", str1); /* str1 riceve da stdin */ 57

58 Operazioni su stringhe char str1[32]; char str2[64]; scanf("%s", str1); > ciao /* ora str1 contiene "ciao" */ strcpy(str2, str1);/* str2 riceve "ciao"*/ val = strlen(str2); /* val = 4 */ printf("%s\n", str2); > ciao /* stampa "ciao" */ Attenzione: strlen("") vale 0! 58

59 Fonti per lo studio + Credits Fonti per lo studio Binky Pointer Fun Video: Credits Gianluca Palermo 59