I puntatori sono tipi di variabili il cui valore rappresenta un indirizzo della memoria.

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1 Puntatori I puntatori sono tipi di variabili il cui valore rappresenta un indirizzo della memoria. NOTA: quando un programma viene mandato in esecuzione, ad esso viene assegnata un area di memoria di lavoro (in cui vengono salvati i valori delle variabili, il codice, etc.); il programma è autorizzato ad accedere SOLO ad una porzione di quest area, NON a tutta la memoria. Gli indirizzi gestiti dall interno del programma sono RELATIVI; il sistema operativo poi li converte in assoluti. Prima cella riservata al programma: MEMORIA RAM (~ GB) Porzione riservata al programma / porzione della memoria in cui il programma è autorizzato ad effettuare accessi in lettura e scrittura. Gli accessi non autorizzati vengono bloccati ed il programma viene terminato.

2 Dichiarazione di un puntatore int *puntatore; Tipo di variabile di cui il puntatore potrà contenere l indirizzo. All indirizzo specificato si possono trovare una singola variabile o più variabili di quel tipo (ovvero un vettore); così come ad un certo indirizzo (via Saragat, 1) si possono trovare sia 1 singola casa che un gruppo di edifici. Tale informazione non è contenuta nel puntatore, è il programmatore che DEVE conoscere tale informazione. MAI usare un puntatore NON inizializzato! La cosa potrebbe portare ad un potenziale accesso non autorizzato alla memoria L accesso alla memoria viene consentito previa richiesta di autorizzazione ovvero se il programmatore richiede che parte della memoria venga resa disponibile per la scrittura di valori. Al momento, tale richiesta di autorizzazione viene effettuata mediante la dichiarazione di variabile double val; // la dichiarazione indica al compilatore che, nel codice eseguibile, debba essere inclusa la richiesta // di allocazione di un area di memoria di dimensione sufficiente a contenere un valore di tipo double

3 ESEMPIO {int numero; int *puntatore; numero=5; // inizializzo la variabile puntatore = & numero; // inizializzo il puntatore printf( Il valore che si trova all indirizzo %p e %d\n,puntatore, numero); printf( Il valore che si trova all indirizzo %p e %d\n,puntatore, *puntatore); printf( Il valore che si trova all indirizzo %p e %d\n,&numero, numero); numero=8; numero=numero+5; printf( Il valore che si trova all indirizzo %p e %d\n,puntatore, numero); numero=8; *puntatore=*puntatore+5; printf( Il valore che si trova all indirizzo %p e %d\n,puntatore, numero); numero rappresenta una variabile di tipo int; quando si trova a destra dell operatore di assegnazione esso identifica il valore della variabile, quando si trova a sinistra dell operatore di assegnazione esso identifica la variabile a cui viene assegnato un valore. *puntatore rappresenta una cella di memoria (ovvero una variabile) in cui possono essere collocati valori di tipo int; quando si trova a destra dell operatore di assegnazione esso identifica il valore memorizzato nella cella, quando si trova a sinistra dell operatore di assegnazione esso identifica la cella a cui viene assegnato un valore.

4 I puntatori contengono gli indirizzi delle aree di memoria; la dimensione di un puntatore risulta quindi INDIPENDENTE dal tipo di variabile di cui contiene l indirizzo. Verifichiamolo con l operatore sizeof Tale operatore restituisce il valore (unsigned long), in byte, dello spazio occupato in memoria da una variabile o da un tipo di dato {int a, *pint; char b,*pchar; float c,*pfloat; double d,*pdouble; void *p; //?? cosa significa?? printf( Memoria occupata da int: %ul, char: %ul, float: %ul, double: %ul\n,sizeof a,sizeof b,sizeof c,sizeof d); printf( Memoria occupata da int: %ul, char: %ul, float: %ul, double: %ul\n,sizeof int,sizeof char,sizeof float,sizeof double); printf( Memoria occupata da puntatori: %ul, %ul, %ul, %ul,%ul\n,sizeof pint,sizeof pchar,sizeof pfloat,sizeof pdouble,sizeof p); Visto che gli indirizzi sono dei valori di tipo unsigned long da 8 Byte (ovvero interi da 32 bit privi di segno), questo significa che se la cella di memoria di dimensione minima è di 1 Byte si possono al massimo indirizzare 4 GB di memoria.

5 Perché scomodare i puntatori? In C, il passaggio di parametri alle funzioni viene effettuato PER VALORE, ovvero il valore del parametro viene copiato in una variabile locale della funzione. Quindi NON e possibile modificare il valore di un parametro mediante una funzione. Come supero il problema? (1) dichiaro tutte le variabili come globali, di conseguenza tutte le funzioni possono alterare qualsiasi variabile. NO! in generale è molto pericoloso (2) sfrutto il fatto che le funzioni restituiscono un valore. non va sempre bene, le funzioni restituiscono UN SOLO valore (3) passo alla funzione l indirizzo della/e cella/e che voglio modificare, in questo modo la funzione ha accesso diretto alle aree di memoria e mi permette di alterare il loro valore -> PUNTATORI

6 Gestione dell input da tastiera: la funzione scanf() int scanf( stringa di formato,...); // definita in stdio.h Gestisce l input in modo FORMATTATO, non carattere per carattere come getchar() {int numero; printf( Inserisci un valore di tipo intero! ) scanf( %d,&numero); printf( Hai inserito il valore: %d,numero); Nota: il buffer di input termina sempre con il carattere avente codice ASCII 10 -> potrebbero sorgere problemi nel caso ci siano più chiamate a scanf(). Nel caso -> svuotare il buffer di input Attenzione!!! non scrivete scanf( inserisci il numero %d,&numero); Altrimenti, quando digitate il valore (ad es. 58), dovete scrivere inserisci il numero 58

7 Esempio: scriviamo un programma che visualizzi numeri casuali di tipo float compresi tra due estremi che devono essere scelti dall utente durante l esecuzione del programma stesso. #include funzioni.h {float min, max; int i; printf( Inserisci il valore minimo! ); scanf( %f,&min); printf( Inserisci il valore massimo! ); scanf( %f,&max); printf( quanti valori vuoi generare? ; scanf( %d,&i); #include <stdlib.h> /*... eventuali altre funzioni */ float FloatCasuale(float,float); float FloatCasuale(float min,float max) {float temp; temp = ((float) rand()/rand_max)*(max-min)+min; return temp; funzioni.h for( ; i ; i--) {printf( valore casuale: %f\n,floatcasuale(min,max));

8 Costruiamo una funzione che scambia tra loro due valori (ci servirà per l ordinamento degli array) a b a b temp temp a b {int a,b,temp; a=5; b=9; printf( valore di a: %d, valore di b: %d\n,a,b); temp=a; a=b; b=temp; printf( valore di a: %d, valore di b: %d\n,a,b); A seguito dell operazione di scambio, i valori di a e di b devono essere modificati; se voglio far svolgere tale compito ad una funzione, le variabili devono essere passate per RIFERIMENTO e NON per VALORE. ATTENZIONE Le variabili possono essere passate per VALORE o per RIFERIMENTO a seconda della modalità con cui viene dichiarata una funzione; in ogni caso, i parametri della funzione vengono SEMPRE passati per VALORE

9 Costruiamo una funzione che scambia tra loro due valori (ci servirà per l ordinamento degli array) a b a b temp Ora facciamo lo stesso esempio usando i puntatori temp a b {int a,b,temp; int *pa,*pb; pa=&a; pb=&b; *pa=5; *pb=9; printf( valore di a: %d, valore di b: %d\n,*pa,*pb); temp=*pa; *pa=*pb; *pb=temp; printf( valore di a: %d, valore di b: %d\n,*pa,*pb); A seguito dell operazione di scambio, i valori di a e di b devono essere modificati; se voglio far svolgere tale compito ad una funzione, le variabili devono essere passate per RIFERIMENTO e NON per VALORE. ATTENZIONE Le variabili possono essere passate per VALORE o per RIFERIMENTO a seconda della modalità con cui viene dichiarata una funzione; in ogni caso, i parametri della funzione vengono SEMPRE passati per VALORE

10 void scambia(int*,int*); {int a,b; a=5; b=9; printf( valore di a: %d, valore di b: %d\n,a,b); scambia(&a,&b); printf( valore di a: %d, valore di b: %d\n,a,b); void scambia(int *pa,int *pb) {int temp; temp =*pa; *pa = *pb; *pb=temp; Avere una funzione che permetta di scambiare tra loro i valori di due variabili può essere comodo nel caso in cui si voglia applicare ad un insieme di valori un criterio di ordinamento. Ad esempio, se voglio che due valori siano disposti in ordine crescente... int a,b;... codice... if(a<b) { ok! else {scambia(&a, &b); Domanda: Le variabili di tipo int e quelle di tipo float occupano 4 byte Visto questo, è possibile usare la funzione scambia() definita qui a lato per scambiare i valori di due variabili di tipo float?

11 Scriviamo un algoritmo che permetta di disporre dei valori casuali in ordine crescente #include funzioni.h #define NUM 50 {int vet[num],i,scambio; for(i=0;i<num;i++) {vet[i]=intcasuale(30,80); printf( Ecco il valore di vet[%d]: %d\n,i,vet[i]); scambio = 1; while(scambio) // se scambio vale 1 significa che {scambio = 0; // i valori di alcuni elementi sono stati for(i=0;i<(num-1);i++) // scambiati tra loro {if(vet[i]>vet[i+1]) // non è stato incluso il caso = {scambia(&vet[i],&vet[i+1]); scambio=1; #include <stdlib.h> /*... eventuali altre funzioni */ int IntCasuale(int,int); void scambia(int*,int*); int IntCasuale(int min,int max) {return rand()%(max-min+1)+min; void scambia(int *a,int *b) {int temp; temp=*a; *a =*b; *b =temp; funzioni.h for(i=0;i<num;i++) {printf( Ecco il valore di vet[%d]: %d\n,i,vet[i]);

12 Esercizi proposti/1 (1) Scrivere una funzione che accetti due parametri di tipo int* e che non restituisca alcun valore; la funzione deve permettere di scambiare tra loro i valori delle variabili cui fanno riferimento i puntatori che riceve come parametro. (2) Scrivere una funzione che accetti come parametro due valori di tipo int e che restituisca un valore di tipo int; se il primo valore ricevuto come parametro è maggiore del secondo la funzione deve restituire il valore 1, altrimenti 0. (3) Scrivere un programma in cui: (a) si dichiari un array formato da NUM elementi di tipo int (NUM è una macro che va definita usando una direttiva per il preprocessore) ed un array formato da NUM elementi di tipo char. (b) si chieda all utente di inserire due valori di tipo intero, min e max, i cui valori vanno salvati in due variabili (c) servendosi della funzione che genera numeri casuali di tipo intero compresi tra due valori (v. lezioni precedenti), si inizializzano gli elementi dell array usando come estremi dell intervallo di appartenenza dei numeri casuali i valori inseriti dall utente. (d) usando un ciclo while() si visualizzano i valori di tutti gli elementi dell array. Facoltativo: usando un unico ciclo while() fare in modo che vengano visualizzati prima quelli con indici dispari e poi quelli con indici pari. (e) si determini il massimo ed il minimo valore presenti nell array. Per fare questo, procedere in questo modo: all interno di un ciclo for() confrontare il valore del primo elemento dell array con quello dell elemento di indice i: se è minore il primo, non fare nulla, altrimenti scambiare il valore del primo elemento con quello dell elemento di indice i. All interno di un secondo ciclo for(), confrontare il valore dell elemento di indice i con il valore dell ultimo elemento dell array: se il primo valore è inferiore a quello del secondo, non fare nulla, altrimenti scambiare i due valori tra loro. NOTA: il confronto tra i valori e lo scambio dei valori vanno effettuati usando le funzioni definite al punto (1) e (2) (f) Si visualizzino il primo e l ultimo elemento dell array. Se la procedura è stata eseguita correttamente il primo rappresenta il minimo valore mentre l ultimo rappresenta il massimo valore. (g) facoltativo: provare ad iterare la procedura descritta al punto (e) per disporre in ordine crescente tutti gli elementi dell array

13 Esercizi proposti/2 (1) Scrivere una funzione che accetti due parametri di tipo char* e che non restituisca alcun valore; la funzione deve permettere di scambiare tra loro i valori delle variabili cui fanno riferimento i puntatori che riceve come parametro. Questa funzione può servire a scambiare tra loro due valori di tipo int? (2) Scrivere una funzione che accetti come parametro due valori di tipo int e che restituisca un valore di tipo int; se il primo valore ricevuto come parametro è maggiore del secondo la funzione deve restituire il valore 1, altrimenti 0. (3) Scrivere una funzione che accetti due parametri di tipo char e che restituisca un valore di tipo int; se, a prescindere dall essere maiuscola o minuscola, la posizione della prima lettera nell alfabeto viene prima della seconda, la funzione deve restituire 1, altrimenti 0. Ad es. (N, p) -> 1 / (f, B) -> 0 / (m,t) -> 1 (4) Scrivere una funzione che non accetti alcun parametro e che restituisca un valore di tipo char. La funzione, usando il generatore di numeri casuali della libreria standard, deve generare in modo casuale caratteri i cui codici ASCII appartengano al gruppo delle lettere minuscole o di quelle maiuscole. Ad es. : a,g,h,k,r,n,w,b,p,... (5) Scrivere un programma in cui si dichiari un array formato da NUM elementi (NUM è una macro che va definita usando una direttiva per il preprocessore) di tipo intero. Servendosi della funzione che genera numeri casuali di tipo intero compresi tra due valori min e max, inizializzare gli elementi dell array facendo scegliere min e max all utente. Fatto questo, usando un ciclo while() visualizzare i valori di tutti gli elementi dell array. Facoltativo: usando un unico ciclo while() fare in modo che vengano visualizzati prima quelli dispari e poi quelli pari. Mediante due cicli for() annidati, disporre gli elementi dell array in ordine crescente usando la funzione definita al punto (2); visualizzare gli elementi dell array dopo l ordinamento. (6) Scrivere un programma in cui si dichiari un array formato da NUM elementi (ove NUM sia una macro) di tipo char. Usando la funzione definita al punto (3) inizializzare gli elementi di tale array e visualizzarne poi il valore. Fatto questo, disporre gli elementi dell array in modo tale che le lettere siano disposte secondo l ordine alfabetico (a prescindere dal fatto che siano maiuscole o minuscole). Dopo quest operazione, visualizzare il contenuto dell array. Fatto questo, disporre gli elementi dell array in modo tale che le lettere maiuscole siano disposte in ordine alfabetico e le lettere minuscole siano disposte in ordine alfabetico, ovvero se l array è : RfueKhdsP bisogna ottenere KPRdefhsu.