Puntatori e gestione dinamica della memoria

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1 Punttori e gestione dinmic dell memori Corso di Informtic /4 Lezione 4 Vntggi nell uso dei vettori Sono legti ll ccesso diretto gli elementi utilizzndo gli indici. v d = dimensione elemento 678 indirizzo v[i] = b + i d v[i] b = indirizzo bse i = indice (spizzmento) Indirizzmento dell RAM 2 3

2 Problemi nell uso dei vettori L dimensione di un vettore deve essere fisst l momento dell compilzione: int v[]; // non int v[dim]; con dim vribile L inserimento di un nuovo vlore comport lo slittmento di tutti quelli ll su destr: for (j = indice_prox_loc_liber; j > i; j--) v[j] = v[j-]; v[i] = nuovo_vlore; I punttori Un punttore è un vribile il cui dominio di definizione sono gli indirizzi di memori <tipo>* <vribile>; int* p; // punttore intero int *p, *q; // breve per int* p; int* q; Dereferenzizione (*) L opertore di dereferenzizione (* <punttore>) legge/scrive ll loczione di memori il cui indirizzo è il vlore del suo operndo p 25fe6 25fe *p == 2983

3 Opertore indirizzo (&) Se x è un vribile, &x è l indirizzo cui sono memorizzti i suoi vlori 25fe6 x 2983 &x == 25fe6 Esempio // esempio di dereferenzizione e // uso dell oportore & #include <iostrem.h> int min() { int x = 7; int *p, *p2; // oppure int* p; int* q; p = &x; p2 = p; cout << *p2 = << *p2 << endl; // stmp il vlore di x cioe 7 cout << p2 = << p2 << endl; // stmp il vlore di p2 cioe // l indirizzo di x Condivisione (shring) I punttori possono condividere l re di memori cui puntno: int *p, *q; int n = 44; p = q = &n; p q n 44 Ogni modific del vlore di n che vveng per ssegnzione su *p si riflette su n e su *q. Quest crtteristic viene sfruttt per ottonere effetti collterli sui vlori dei prmetri ttuli, pssndoli cioè per indirizzo.

4 Riferimenti In C++ si può vere shring nche senz i punttori, usndo riferimenti, ovvero sinonimi (lis): <tipo>& <nome rif> = <nome vr> int min () { int n = 44; int& rn = n; // rn è sinonimo di n n--; cout << rn << endl; // stmp 43 Vettori e punttori in C++ In C++ un vettore è un costnte di tipo punttore: int v[]; int* p; p = v; // il vlore di p è l ind. di bse di v // ossi p == &v[] Si può usre l notzione con gli indici per i punttori che si riferiscono vettori: p[i] // equivle v[i] Aritmetic dei punttori () Ad ogni tipo di dto corrisponde l dimensione in byte dell memori necessri per contenere i suoi vlori: int sizeof(<tipo>) // C: ritorn l dim. I punttori sono tipti: ciò è essenzile per spere cos leggere/scrivere lle loczioni di memori cui puntno

5 Aritmetic dei punttori (2) In C++ si possono sommre (o sottrrre) interi punttori: int *p, *q; q = p + ; // il vlore di q == // vlore di p + *sizeof(int) Quindi, se p punt d un vettore v: p+i == &v[i] // ovvero *(p+i) == v[i] == p[i] Aritmetic dei punttori (3) incremento e decremento: int *p; p = &n; p++; /* p punt &n + sizeof(int) */ somm e sottrzione di un intero: int n, m, *p; p = &n; p = p + m; /* p punt &n + m * sizeof(int) */ differenze tr punttori: int n,, b, *p, *q; p = &, q = &b; n = p - q; /* n è il numero degli interi llocbili tr gli indirizzi di e di b */ confronto tr punttori: int n, m, *p; p = &n; q = &m; if (p < q) /* eseguito se l indirizzo di n è minore di quello di m */ Esempio void Inverti (int v[]; int lun); // inverte l ordine degli el. di v[lun] { int t, *p, *q; for(p = v, q = p + (lun-); p < q; p++, q--) { t = *p; *p = *q; *q = t;

6 Pssggio di prmetri per vlore void f(int n){ n++; int = ; f(); Pssggio di prmetri per vlore void f(int n){ n++; int = ; f(); n Pssggio di prmetri per vlore void f(int n){ n++; int = ; f(); n

7 Pssggio di prmetri per vlore void f(int n){ n++; int = ; f(); Pssggio di pr. per riferimento void f(int& n) { n++; int = ; f() Pssggio di pr. per riferimento void f(int& n) { n++; int = ; f() n

8 Pssggio di pr. per riferimento void f(int& n) { n++; int = ; f() n Pssggio di pr. per riferimento void f(int& n) { n++; int = ; f() Pssggio di pr. per punttore void f(int* pn) { (*pn)++; int = ; f(&)

9 Pssggio di pr. per punttore void f(int* pn) { (*pn)++; int = ; f(&) pn Pssggio di pr. per punttore void f(int* pn) { (*pn)++; int = ; f(&) pn Pssggio di pr. per punttore void f(int* pn) { (*pn)++; int = ; f(&)

10 Alloczione dinmic Alloczione = destinzione di un cert quntità di memori per contenere vlori di un dto tipo Tutte le vribili di un progrmm sono llocte qundo sono in uso (punttori inclusi) E possibile llocre memori durnte l esecuzione del progrmm in un re specific dett memori dinmic Alloczione dinmic: new int *p; p = new int; *p = 2983; p 25fe6 Alloczione dinmic: new int *p; p = new int; *p = 2983; p 25fe6 25fe6

11 Alloczione dinmic: new int *p; p = new int; *p = 2983; p 25fe6 25fe Alloczione dinmic: new flot* p; *p = 3.459; // ERRORE: p non è llocto flot x = 3.459; flot *p = &x // OK: p us l lloczione di x flot* p = new flot; *p = 3.459; // OK: p è llocto Alloczione dinmic in C Tipo *p; p = (Tipo*) mlloc (sizeof(tipo)); Alloc un struttur dti l cui dimensione in byte dipende d Tipo ed è clcolt d sizeof; in cso di successo ssegn il tipo Tipo* ll indirizzo di inizio del blocco, ed il vlore è slvto in p. Se non c è più memori disponibile, mlloc ritorn NULL, che srà llor il vlore di p.

12 Alloczione dinmic di un vettore Per llocre dinmicmente un vettore occorre conoscere:. Il tipo dei suoi elementi; 2. il numero di questi elementi (che tuttvi potrà essere noto nche solo l momento dell esecuzione). int *v, lun; v = new int[lun]; // in C++ v = (int*) mlloc (sizeof(int)*lun); // in C Alloc un vettore di lun interi, dove però lun è un vribile. Comunque, un volt llocto, v punterà d un vettore l cui lunghezz non è più modificbile. Le stringhe Le stringhe sono vettori di crtteri, contenenti un termintore: \ chr s[] = Slve mondo ; chr s[maxlun]; chr *s = Slve mondo ; Esiste un tipo string, definito: typedef chr* String; Alloczione di stringhe E opportuno costruire un funzione di lloczione (lloctore o genertore) per ogni struttur dti che si implement: String StrAlloc(int len) { String *s; s = new chr[len + ]; // len + per fr posto \ return s;

13 Operzioni sulle stringhe () int strlen (String s) { int n = ; while (*s++!= \ ) n++; return n; int strcpy (String dest; String source) { while((*dest++ = *source++)!= \ ); Operzione sulle stringhe (2) String LeggiString (void) { chr buffer[maxlun]; String s; cin >> buffer; s = Strlloc(strlen(buffer)); strcpy(s, buffer); return s; I record Un record è un tupl di vlori di tipi possibilmente diversi cceduti ttrverso etichette: struct <nome struttur> { <tipo > <etichett cmpo >;... <tipo k > <etichett cmpo k >;

14 Alloczione dinmic di record (strutture) Come per i tipi di bse e per i vettori, si possono llocre record: typedef struct Record {int field; *MyRecord; MyRecord = new Record; Dt l frequenz dell uso di punttori record, il C++ us l sintssi: p->field invece di (*p).field Un modo per definire il tipo vettore () Un buon metodo per definire un vettore d llocre dinmicmente è usre un record con un cmpo lunghezz: typedef VecRec* Vettore; typedef struct vecrec { int lun; int* vec; VecRec; Un modo per definire il tipo vettore (2) v n n elementi del vettore

15 Un modo per definire il tipo vettore (3) Vettore VettAlloc (int lunghezz) { Vettore v; v = new VecRec; v->lun = lunghezz; v->vec = int[lunghezz]; return v; Un esempio più complesso: mtrici () struct MtrRec{ int righe, colonne; int **vecrighe; ; typedef MtrRec* Mtrice; n m m n Un esempio più complesso: mtrici (2) Mtrice NuovMtrice (int r, int c) { Mtrice m; int i; m = new MtrRec; m->righe = r; m->colonne = c; m->vecrighe = new int*[r]; for (i = ; i < r; i++) m->vecrighe[i] = new int[c]; return m;

16 Delloczione L memori dinmic lloct può essere recupert usndo l funzione delete: delete <punttore> Per dellocre un vettore non occorre ricordrne l dimensione: delete [] <nome vettore> Per dellocre un struttur compless come mtrice occorrono tnte chimte di delete qunte sono stte quelle di new Delloczione di Mtrice void DellocMtrice (Mtrice m) { int i; for(i = ; i < m->righe; i++) delete [] m->vecrighe[i]; delete [] m->vecrighe; delete m;