Б. Страуструп - Язык программирования С++ (1119446), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Например:int* p, y;int x, *p;int v[10], *p;// int* p; int y; НО НЕ int* y;// int x; int* p;// int v[10]; int* p;Но такие описания запутывают программу, и, возможно, их следует избегать.2.3.4 Тип voidТип void синтаксически эквивалентен основным типам, но использовать его можно только впроизводном типе. Объектов типа void не существует. С его помощью задаются указатели на объектынеизвестного типа или функции, невозвращающие значение.void f();void* pv;// f не возвращает значения// указатель на объект неизвестного типаУказатель произвольного типа можно присваивать переменной типа void*. На первый взгляд этомутрудно найти применение, поскольку для void* недопустимо косвенное обращение (разыменование).Однако, именно на этом ограничении основывается использование типа void*.
Он приписываетсяпараметрам функций, которые не должны знать истинного типа этих параметров. Тип void* имеют такжебестиповые объекты, возвращаемые функциями. Для использования таких объектов нужно выполнитьявную операцию преобразования типа.
Такие функции обычно находятся на самых нижних уровняхсистемы, которые управляют аппаратными ресурсами. Приведем пример:52Бьерн Страуструп.Язык программирования С++void* malloc(unsigned size);void free(void*);void f()// распределение памяти в стиле Си{int* pi = (int*)malloc(10*sizeof(int));char* pc = (char*)malloc(10);//...free(pi);free(pc);}Обозначение: (тип) выражение - используется для задания операции преобразования выражения ктипу, поэтому перед присваиванием pi тип void*, возвращаемый в первом вызове malloc(),преобразуется в тип int.
Пример записан в архаичном стиле; лучший стиль управления размещением всвободной памяти показан в $$3.2.6.2.3.5 УказателиДля большинства типов T указатель на T имеет тип T*. Это значит, что переменная типа T* можетхранить адрес объекта типа T. Указатели на массивы и функции, к сожалению, требуют более сложнойзаписи:int* pi;char** cpp;int (*vp)[10];int (*fp)(char, char*);////////указатель на указатель на charуказатель на массив из 10 целыхуказатель на функцию с параметрамиchar и char*, возвращающую intГлавная операция над указателями - это косвенное обращение (разыменование), т.е. обращение кобъекту, на который настроен указатель. Эту операцию обычно называют просто косвенностью.Операция косвенности * является префиксной унарной операцией. Например:char c1 = 'a';char* p = &c1;char c2 = *p;// p содержит адрес c1// c2 = 'a'Переменная, на которую указывает p,- это c1, а значение, которое хранится в c1, равно 'a'.
Поэтомуприсваиваемое c2 значение *p есть 'a'. Над указателями можно выполнять и некоторыеарифметические операции. Ниже в качестве примера представлена функция, подсчитывающая числосимволов в строке, заканчивающейся нулевым символом (который не учитывается):int strlen(char* p){int i = 0;while (*p++) i++;return i;}Можно определить длину строки по-другому: сначала найти ее конец, а затем вычесть адрес началастроки из адреса ее конца.int strlen(char* p){char* q = p;while (*q++) ;return q-p-1;}Широко используются указатели на функции; они особо обсуждаются в $$4.6.92.3.6 МассивыДля типа T T[size] является типом "массива из size элементов типа T". Элементы индексируются от 0 до53Бьерн Страуструп.Язык программирования С++size-1. Например:float v[3]; // массив из трех чисел с плавающей точкой:// v[0], v[1], v[2]int a[2][5]; // два массива, из пяти целых каждыйchar* vpc;// массив из 32 символьных указателейМожно следующим образом записать цикл, в котором печатаются целые значения прописных букв:extern "C" int strlen(const char*); // из <string.h>char alpha[] = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";main(){int sz = strlen(alpha);for (int i=0; i<sz; i++) {char ch = alpha[i];cout << '\''<< ch << '\''<< " = " <<int(ch)<< " = 0" << oct(ch)<< " = 0x" << hex(ch) << '\n';}}Здесь функции oct() и hex() выдают свой параметр целого типа в восьмеричном и шестнадцатеричномвиде соответственно.
Обе функции описаны в <iostream.h>. Для подсчета числа символов в alphaиспользуется функция strlen() из <string.h>, но вместо нее можно было использовать размер массиваalpha ($$2.4.4). Для множества символов ASCII результат будет таким:'a' = 97 = 0141 = 0x61'b' = 98 = 0142 = 0x62'c' = 99 = 0143 = 0x63...Отметим, что не нужно указывать размер массива alpha: транслятор установит его, подсчитав числосимволов в строке, заданной в качестве инициализатора.
Задание массива символов в виде строкиинициализатора - это удобный, но к сожалению, единственный способ подобного применения строк.Присваивание строки массиву недопустимо, поскольку в языке присваивание массивам не определено,например:char v[9];v = "a string";// ошибкаКлассы позволяют реализовать представление строк с большим набором операций (см. $$7.10).Очевидно, что строки пригодны только для инициализации символьных массивов; для других типовприходится использовать более сложную запись. Впрочем, она может использоваться и длясимвольных массивов. Например:intintcharcharv1[]v2[]v3[]v4[]===={{{{1, 2, 3, 4 };'a', 'b', 'c', 'd' };1, 2, 3, 4 };'a', 'b', 'c', 'd' };Здесь v3 и v4 - массивы из четырех (а не пяти) символов; v4 не оканчивается нулевым символом, кактого требуют соглашение о строках и большинство библиотечных функций. Используя такой массивchar мы сами готовим почву для будущих ошибок.Многомерные массивы представлены как массивы массивов.
Однако нельзя при задании граничныхзначений индексов использовать, как это делается в некоторых языках, запятую. Запятая - это особаяоперация для перечисления выражений (см. $$3.2.2). Можно попробовать задать такое описание:int bad[5,2];// ошибкаили такоеint v[5][2];54Бьерн Страуструп.int bad = v[4,1];int good = v[4][1];Язык программирования С++// ошибка// правильноНиже описывается массив из двух элементов, каждый из которых является, в свою очередь, массивомиз 5 элементов типа char:char v[2][5];В следующем примере первый массив инициализируется пятью первыми буквами алфавита, а второй пятью младшими цифрами.char v[2][5] = {{ 'a', 'b', 'c', 'd', 'e' },{ '0', '1', '2', '3', '4' }};main() {for (int i = 0; i<2; i++) {for (int j = 0; j<5; j++)cout << "v[" << i << "][" << j<< "]=" << v[i][j] << " ";cout << '\n';}}В результате получим:v[0][0]=a v[0][1]=b v[0][2]=c v[0][3]=d v[0][4]=ev[1][0]=0 v[1][1]=1 v[1][2]=2 v[1][3]=3 v[1][4]=42.3.7 Указатели и массивыУказатели и массивы в языке Си++ тесно связаны.
Имя массива можно использовать как указатель наего первый элемент, поэтому пример с массивом alpha можно записать так:int main(){char alpha[] = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";char* p = alpha;char ch;while (ch = *p++)cout << ch << " = " << int (ch)<< " = 0" << oct(ch) << '\n';}Можно также задать описание p следующим образом:char* p = &alpha[0];Эта эквивалентность широко используется при вызовах функций с параметром-массивом, которыйвсегда передается как указатель на его первый элемент.
Таким образом, в следующем примере в обоихвызовах strlen передается одно и то же значение:void f(){extern "C" int strlen(const char*);char v[] = "Annemarie";char* p = v;strlen(p);strlen(v);}// из <string.h>Но в том и загвоэдка, что обойти это нельзя: не существует способа так описать функцию, чтобы при еевызове массив v копировался ($$4.6.3).Результат применения к указателям арифметических операций +, -, ++ или -- зависит от типа указуемых55Бьерн Страуструп.Язык программирования С++объектов.
Если такая операция применяется к указателю p типа T*, то считается, что p указывает намассив объектов типа T. Тогда p+1 обозначает следующий элемент этого массива, а p-1 - предыдущийэлемент. Отсюда следует, что значение (адрес) p+1 будет на sizeof(T) байтов больше, чем значение p.Поэтому в следующей программеmain(){char cv[10];int iv[10];char* pc = cv;int* pi = iv;cout << "char* " << long(pc+1)-long(pc) << '\n';cout << "int* " << long(pi+1)-long(pi) << '\n';}с учетом того, что на машине автора (Maccintosh) символ занимает один байт, а целое - четыре байта,получим:char* 1int* 4Перед вычитанием указатели были явной операцией преобразованы к типу long ($$3.2.5).
Ониспользовался для преобразования вместо "очевидного" типа int, поскольку в некоторых реализацияхязыка С++ указатель может не поместиться в тип int (т.е. sizeof(int)<sizeof(char*)).Вычитание указателей определено только в том случае, когда они оба указывают на один и тот жемассив (хотя в языке нет возможностей гарантировать этот факт).
Результат вычитания одногоуказателя из другого равен числу (целое) элементов массива, находящихся между этими указателями.Можно складывать с указателем или вычитать из него значение целого типа; в обоих случаяхрезультатом будет указатель. Если получится значение, не являющееся указателем на элемент того жемассива, на который был настроен исходный указатель (или указателем на следующий за массивомэлемент), то результат использования такого значения неопределен. Приведем пример:void f(){int v1[10];int v2[10];int i = &v1[5]-&v1[3];i = &v1[5]-&v2[3];int* p = v2+2;p = v2-2;}////////2неопределенный результатp == &v2[2]*p неопределеноКак правило, сложных арифметических операций с указателями не требуется и лучше всего ихизбегать.