Programação Estruturada 2 - Aula 05

Programação Estruturada II

Aula 05 – Ponteiros

Prof. Thomás da [email protected]

Anhanguera – 2015.1

mailto:[email protected]

Ponteiros

PONTEIROS

Prof. Thomás da Costa Programação Estruturada II

Ponteiros

O que é:

É um tipo de variável que armazena um endereço de memoria referente a umaoutra variável. O ponteiro não armazena diretamente um valor como os outrostipos em C++.

Ponteiros


Ponteiros

Mais detalhes:

- O entendimento de ponteiros é complexo- São utilizados quando desejamos passar vetores como parâmetros da função- É utilizado em passagem de parâmetros por referência- Quando desejamos alocar e desalocar memória manualmente- Em vetores do tipo char- Criar estruturas complexas, como lista encadeadas e árvores binárias- Atuar com desenvolvimento de aplicações complexas

Ponteiros


Ponteiros

Operadores:

Para operação com ponteiros, utilizamos dois operadores unários:

Ponteiros


Operador Descrição

* Utilizado para declarar um ponteiro e para retornar o valor

& Utilizado para retornar o endereço de memória da variável

Vamos ver como declarar uma variável do tipo ponteiro !!!

Ponteiros

Ponteiros


Declarando uma variável do tipo ponteiro:

int *ptr;

Tipo da variável

Nome da variável

Operador unário


Exemplo 1#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

int *ptr;

cout << ptr << endl;

}

Declarando um ponteiro

Exibe o endereço da variável, neste caso,nenhum endereço foi atribuído

Ponteiros

Ponteiros


Declaração e atribuição de ponteiros:

Variável ponteiro

Atribuindo o endereço dememória

int *ptr;

int valor;

valor = 1500;

ptr = &valor;


Exemplo 2

#include <iostream>


int main()

{

int valor;

int *ptr;

valor = 1500;

ptr = &valor;

cout << ptr << endl;

cout << *ptr << endl;

}

ptrvalor

0x23fe480x23fe44

0x23fe480x23fe44 0x23fe441500

Ponteiros

Ponteiros


Mais detalhes:

- Ponteiro armazena o endereço de memória- O operador & mostra o endereço da variável- O operador * é utilizado na declaração do ponteiro- Exibindo o valor de um ponteiro com cout é mostrado o

endereço referenciado- Utilizando o operador * seguido pelo nome da variável

de ponteiro é exibido o valor atribuído no endereço dememória referente.

Vamos ver mais um exemplo !!!


Exemplo 3

#include <iostream>


int main()

{

int valor;

int *ptr;

int total;

valor = 1600;

ptr = &valor;

total = *ptr;

cout << *ptr << endl;

cout << total << endl;

}

ptrvalor

0x23fe480x23fe44

total

0x23fe40

0x23fe480x23fe44 0x23fe401600 0x23fe44 1600

Ponteiros

Importante:

A atribuição de valores para ponteiros, deve ser do mesmo tipo. Quando asvariáveis são de tipos diferentes, vamos ter um erro de compilação.

Ponteiros



Exemplo 4

#include <iostream>


int main()

{

// PROGRAMA COM ERRO NAO COMPILA !!!!

int *ptr_inteiro;

double valor;

valor = 345.76;

ptr_inteiro = &valor;

cout << *ptr_inteiro << endl;

}

ERRO !!!

Ponteiros

Conversão de valores:

Para atribuir ponteiros de tipos diferentes, utilizamos um conceito chamado cast.O cast de variáveis ocorre em tipos similares. Neste processo as variáveis de umtipo são convertido em outro tipo. Muitas vezes esta conversão não ocorre 100%conforme o esperado.

Ponteiros


Ponteiros

Ponteiros



int *ptr_inteiro;

double valor;

ptr_inteiro = (int *)&valor;

Conversão de valores

Ponteiros


Temos um pequeno problema quando existe a conversão de ponteiros de tiposdiferentes. Vamos ver no próximo exemplo.

Ponteiros



Exemplo 5

#include <iostream>


int main()

{

double valor;

int *ptr_inteiro;

valor = 345.76;

ptr_inteiro = (int *)&valor;

cout << *ptr_inteiro << endl;

}

ptr_inteirovalor

0x23fe480x23fe40

0x23fe40345.76 0x23fe480x23fe40

Valor exibido: -171798692

Valor incorreto exibido pelo ponteiro !!!


Exemplo 6

#include <iostream>


int main(){

int *ptr_inteiro;double valor_1;double valor_2;

valor_1 = 345.76;ptr_inteiro = (int *)&valor_1;valor_2 = *ptr_inteiro;

cout << valor_1 << endl;cout << *ptr_inteiro << endl;cout << valor_2 << endl;

}

São exibidos valores errados

Conversão não funciona completamente

Ponteiros

Atribuição de valores:

Podemos atribuir um valor diretamente para um ponteiro. Para isso utilizamos ooperador * antes do nome da variável do tipo ponteiro.

Ponteiros


*ptr = 999;

Variável do tipo ponteiro

Atribuindo um valor


Exemplo 7

#include <iostream>


int main(){

int *ptr;int x;

ptr = &x;*ptr = 999;

cout << &x << endl;cout << ptr << endl;cout << *ptr << endl;

}

xptr

0x23fe440x23fe48

0x23fe48 0x23fe440x23fe44 999

Ponteiros

Operação com ponteiros:

Em ponteiros, possuímos operações de incremento e decremento, tanto paravalores como para o endereço do ponteiro.

Ponteiros



++ Incrementa um valor ou o endereço do ponteiro

-- Decrementa um valor ou o endereço do ponteiro

Quando o valor de um endereço de ponteiro é incrementado ou decrementado, aoperação sempre irá acontecer utilizando o tamanho do tipo da variável. Porexemplo: se uma variável for do tipo inteiro, o ponteiro será incrementado edecrementado de 4 em 4.

Ponteiros

Como incrementar e decrementar um ponteiro:

No exemplo abaixo, a posição de memória será incrementada e decrementada em4 posições de acordo com o tamanho da variável inteira.

Ponteiros


int *ptr;

ptr++;ptr--;

Incremento de ponteiro

Decremento de ponteiro

Somente o endereço do ponteiro atribuído na variável será

incrementado ou decrementado

Ponteiros

Como incrementar e decrementar o valor de um ponteiro:

No exemplo abaixo, o valor de um ponteiro é incrementado e decrementado.

Ponteiros


int *ptr;

(*ptr)++;(*ptr)--;

Incremento do valor do ponteiro

Decremento do valor do ponteiro

O valor atribuído na posição de memória do ponteiro, será

incrementado ou decrementado


Exemplo 8

#include <iostream>


int main(){

int *ptr;int x;

ptr = &x;*ptr = 999;

cout << "Valor Original:" << ptr << endl;

ptr++;cout << "Incremento:" << ptr << endl;

ptr--;cout << "Decremento:" << ptr << endl;

(*ptr)++;cout << "Inc. valor:" << *ptr << endl;

(*ptr)--;cout << "Dec. valor:" << *ptr << endl;

}

Este programa efetua operações com ponteiros. Vamos analisar com mais detalhes. Para isso iremos ocultar as

linhas de cout, pois não afetam o nosso código


Exemplo 8

#include <iostream>


int main(){

int *ptr;int x;

ptr = &x;*ptr = 999;

ptr++;ptr--;(*ptr)++;(*ptr)--;

}

ptr

0x23fe38

x

0x23fe34

0x23fe380x23fe34 0x23fe34999

0x23fe380x23fe38 0x23fe34999

0x23fe380x23fe34 0x23fe34999

0x23fe380x23fe34 0x23fe341000

0x23fe380x23fe34 0x23fe34999


Exemplo 9

#include <iostream>


int main(){

double *ptr;double x;

ptr = &x;*ptr = 999.98;

cout << "Valor Original:" << ptr << endl;

ptr++;cout << "Incremento:" << ptr << endl;

ptr--;cout << "Decremento:" << ptr << endl;

(*ptr)++;cout << "Inc. valor:" << *ptr << endl;

(*ptr)--;cout << "Dec. valor:" << *ptr << endl;

}

Mesmo processo do programa anterior utilizando outro tipo de variável.

Ponteiros

Comparação de Ponteiros:

Na comparação de ponteiros, utilizamos os operadores maior, menor e igual. Oresultado da comparação, indica se o endereço de ponteiro é igual, se está mais oumenos avançado que o endereço que está sendo comparado.

Ponteiros



Exemplo 10

#include <iostream>


int main(){

int *ptr_1;int *ptr_2;int x, y;

ptr_1 = &x;ptr_2 = &y;

cout << ptr_1 << endl;cout << ptr_2 << endl;

cout << (ptr_1 > ptr_2) << endl;cout << (ptr_1 < ptr_2) << endl;

ptr_1 = &x;ptr_2 = &x;

cout << (ptr_1 == ptr_2) << endl;}

Ponteiros são iguais

Comparação de ponteiros

Ponteiros

Vetores:

Normalmente um vetor, pode ser representado diretamente por um ponteiro. Nocaso de um vetor de char, podemos efetuar atribuições diretamente, sem precisarrepresentá-los por posições de memórias. Isto é uma característica da linguagem edo compilador.

Ponteiros



Exemplo 11

#include <iostream>#include <strings.h>


int main(){

char valores[100];char *ptr;

strcpy(valores, "Isto é um teste");ptr = valores;

cout << valores << endl;cout << ptr << endl;

ptr = (char *)"Isto é um outro teste";cout << ptr << endl;

cout << valores[3] << endl;cout << *(ptr+3) << endl;

}

Exibindo valor na posição do vetor

Ponteiros

Operadores bit-a-bit:

São operações que efetuamos diretamente com os bits de um tipo de dados. Paraisso, cada operador possui uma tabela verdade.

Ponteiros



& AND

| OR

^ OR Exclusivo (XOR)

~ Negação

>> Deslocamento de bit a direita

<< Deslocamento de bit a esquerda

Ponteiros

Tabela verdade dos operadores bit-a-bit:

Ponteiros


p q p & q

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

Operador AND (&):

p q p | q

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1

Operador OR(|):

p q p & q

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 0

Operador XOR(^):

O operador ~ (NOT), inverte o resultado, se for 0 se torna 1 e vice-versa. Osoperadores >> e <<, deslocam bit a esquerda e a direita.


Exemplo 12

#include <iostream>#include <strings.h>#include <stdlib.h>


int main(){

int *ptr_1, *ptr_2;int valor_1, valor_2;char valor_convertido[100];

ptr_1 = &valor_1;ptr_2 = &valor_2;

valor_1 = 316;valor_2 = 206;

*ptr_1 = *ptr_1 << 2;cout << *ptr_1 << endl;

*ptr_1 = *ptr_1 >> 2;cout << *ptr_1 << endl;

itoa(*ptr_1, valor_convertido, 2);cout << "Valor binário:" << valor_convertido << endl;

itoa(*ptr_2, valor_convertido, 2);cout << "Valor binário:" << valor_convertido << endl;

itoa(*ptr_2 & *ptr_1, valor_convertido, 2);cout << "Operador AND:" << valor_convertido << endl;

itoa(*ptr_2 | *ptr_1, valor_convertido, 2);cout << "Operador OR:" << valor_convertido << endl;

itoa(*ptr_2 ^ *ptr_1, valor_convertido, 2);cout << "Operador XOR:" << valor_convertido << endl;

itoa(~*ptr_2, valor_convertido, 2);cout << "Operador NEG:" << valor_convertido << endl;

}

Converte um número para uma base específica

Ponteiros

Resumo:

- Um ponteiro armazena uma posição de memória- Esta posição de memória é referente a um valor- Atribuição de ponteiros deve acontecer se for do mesmo tipo- Podemos efetuar operação de incremento e decremento em ponteiros- Os operadores bit-a-bit são divididos em AND, OR, XOR, NOT- Os operadores << e >> representam deslocamento de bit a esquerda e a direita

Ponteiros


Ponteiros

Lista Ligada Simples:

É uma lista de elementos ligados em sequência. Normalmente utilizamosestruturas para representar lista ligadas.

Ponteiros


Ponteiros

Mais detalhes:

- São representados por estruturas- São estruturas dentro de estruturas encadeadas- A estrutura interna sempre é um ponteiro para outra estrutura- Sendo um ponteiro, indica o endereço da próxima estrutura- Vamos trabalhar com inserção no fim da lista encadeada- Utilizadas para armazenar valores na memória de fácil acesso

Lista Ligada Simples


Ponteiros

Como funciona:

Um elemento de uma lista, possui o endereço do próximo. O último elemento dalista tem o valor NULL



1 2 3

Elementos da lista ligada simples

Endereço de memória para o próximo elemento

Ponteiros



Exemplo:

Próximo elemento da listastruct alunos

{

char nome[100];

int idade;

alunos *proximo;

} *lista_alunos;

Ponteiros



Alocando memória:

Para o nosso exemplo vamos efetuar alocação dinâmica de memória utilizando apalavra reservada new.

Efetuando alocação de memória

alunos *novo_aluno = new alunos;


Exemplo 13

Adicionando no final da lista

...alunos *novo_aluno = new alunos;

cout << "Digite o nome do aluno:" << endl;gets(novo_aluno->nome);

cout << "Digite a idade do aluno:" << endl;cin >> novo_aluno->idade;

novo_aluno->proximo = NULL;

if (lista_alunos == NULL)lista_alunos = novo_aluno;

else{

alunos *p;p = lista_alunos;

while (p->proximo != NULL)p = p->proximo;

p->proximo = novo_aluno;}

...

...alunos *p;p = lista_alunos;

if (p->proximo == NULL) {

cout << "------------------------------------" << endl;cout << "Nome do Aluno:" << p->nome << endl;cout << "Idade do Aluno:" << p->idade << endl;cout << "------------------------------------" << endl;

}else{

while (p != NULL){

cout << "------------------------------------" << endl;cout << "Nome do Aluno:" << p->nome << endl;cout << "Idade do Aluno:" << p->idade << endl;cout << "------------------------------------" << endl;p = p->proximo;

}}

...


Exemplo 13

Percorrendo a lista ligada

Ponteiros

Resumo:

Lembrando os itens do começo desse tópico:- São representados por estruturas- São estruturas dentro de estruturas encadeadas- A estrutura interna sempre é um ponteiro para outra estrutura- Sendo um ponteiro, indica o endereço da próxima estrutura- Utilizadas para armazenar valores na memória de fácil acesso



Ponteiros

Obrigado !!!


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