...
Muuttuja voi sisältää arvon tai osoitteen. Kun tietoa täytyy välittää funktioille suuri määrä yhdellä kertaa tai, kun tiedonkulun on oltava kaksisuuntaista, täytyy tieto välittää osoitteen avulla. Esimerkiksi haluttaessa välittää taulukko toiselle funktiolle, annetaan tyypillisesti kutsuttavalle funktiolle tiedoksi paikka, missä kohdassa muistia taulukko sijaitsee, eikä kaikkia taulukon alkioita erikseen. Kaikki merkkijonot välitetään funktioilta toiselle osoitteiden avulla. Osoitinmuuttuja esitellään seuraavasti:
| Code Block |
|---|
int* OsoitinKokonaisLukuun; |
...
float* OsoitinReaalilukuun; |
...
char* OsoitinMerkkiinTaiMerkkijonoon; |
...
double* OsoitinPitkaanReaalilukuun; |
...
void *Tavuosoitin; |
Tähti tyypin ja muuttujan nimen välissä kertoo, että kyseessä on osoitin. p kirjainta käytetään usein muuttujan edessä ilmoittamaan tätä (p = pointer = osoitin). Edellä esitellyillä osoitinmuuttujilla voidaan nyt osoittaa vastaavan tyypin muuttujiin. Osoittimen esittelyn jälkeen, osoitin on ns. "villi" osoitin (wild pointer), koska se ei osoita vielä mihinkään. Tällaisen osoittimen käyttö on erittäin vaarallista. Monesti osoitin laitetaan osoittamaan "ei minnekään" seuraavalla tavalla:
| Code Block |
|---|
...
int* pLuku=NULL; |
Edellä esitetty esittely takaa sen ettei ko. osoitinta voi käyttää ennen kuin se on alustettu osoittamaan jotain muuttujaa esim. seuraavasti:
| Code Block |
|---|
...
int Luku;//esitellään muuttuja nimeltään Luku |
...
pLuku=&Luku;//Sijoitetaan muuttujan Luku osoite osoiteeseen pLuku |
...
if(pLuku==NULL) printf("VIRHE, LUVATON OSOITTIMEN |
...
KÄYTTÖ"); |
&-merkillä haetaan esitellyn muuttujan osoite.
...
Monessa tapauksessa tiedetään, missä tieto on eli tiedetään tiedon osoite. Esim. kaikki tietokoneeseen liitetyt laitteet ovat tietyissä osoitteissa. Osoitetta vastaava muuttuja saadaan *
merkillä. esim.
| Code Block |
|---|
...
char Merkki; |
...
char* pSarjaportti=0x0238;//sarjaportti on liitetty osoitteeseen 0x238 |
...
Merkki= *pSarjaportti; |
Esim.
| Code Block |
|---|
...
int Eka=5; |
...
int *pLuku=NULL; |
...
int OmaLuku=0; |
...
pLuku = &Eka;//pLuku osoittamaan OmaLuku muuttujaa |
...
OmaLuku = *pLuku;//pLuku osoitteen osoittaman muistipaikan sisältö OmaLuku muuttujalle |
Edellä olevassa esimerkissä muuttujaan Eka sijoitetaan arvo viisi, pLuku laitetaan osoittamaan muuttujaa Eka. Seuraavaksi haetaan pLukua vastaava muuttuja *:llä ja sijoitetaan se muuttujaan OmaLuku
...
Osoittimien oikea ymmärtäminen on erittäin tärkeää tehokkaan C-ohjelmoinnin kannalta. Osoittimet ovat yksi C:n vahvimmista, mutta myös vaarallisimmista piirteistä. Alustamaton osoitin saattaa aiheuttaa koko ohjelman romahtamisen ja mikä pahinta osoittimien aiheuttamia virheitä on erittäin vaikea löytää, koska ohjelman antamat virheilmoitukset ko. tapauksessa osoittavat tyypillisesti väärään paikkaan. Lisäksi ohjelma saattaa toimia pitkiäkin aikoja näennäisen virheettömästi.
| Code Block |
|---|
...
int Luku; |
...
int* pLuku; |
...
int** ppLuku; |
Osoitteen osoite Osoite Muuttuja
&&Luku &Luku Luku
&pLuku pLuku *pLuku
ppLuku *ppLuku **ppLuku
...
Esimerkki tiedonvälityksestä osoittimen avulla.
| Code Block |
|---|
...
//esittelyt |
...
void JokuFunktio(int*); |
...
void main() |
...
{
...
{ int Luku=5; |
...
JokuFunktio(&Luku); |
...
printf("Luvun arvo on %d",Luku); |
...
getch(); |
...
} |
...
void JokuFunktio(int* pMuuttuja) |
...
{
...
{ *pMuuttuja = *pMuuttuja * 2; |
...
} |
Tähdellä on kolme merkitystä:
* hakee osoitetta vastaavan muuttujan
* esittelee osoitinmuuttujan
* toimii myös kertomerkkinä
...
Osoitin vektorille on vektorin nimi ilman indeksiä.
Esim.
| Code Block |
|---|
int p*; |
...
//kokonaislukuosoitin |
...
int testi[20]; //20:n kokonailuvun vektori |
...
p = testi; |
...
//kokonaislukuvektorin ensimmäisen elementin osoitin sijoitetaan osoittimen p arvoksi |
...
Edellenen käsky voidaan toteuttaa myös & merkillä
| Code Block |
|---|
...
testi = &testi[0]; |
Osoitinaritmetiikkaa
Osoittimiin voidaan kohdistaa ainoastaan kaksi laskutoimitusta, yhteen- ja vähennyslasku.
Laskenta on turvallisinta ++ ja -- operaattoreita käyttäen, jotta osoitin osoittaa aina muuttujan
alkuun.
| Code Block |
|---|
...
int *p; |
...
float *f; |
...
int lukuja[10]; |
...
float flukuja[10]; |
...
p=lukuja;//laitetaan kokonaislukuosoitin osoittamaan vektorin alkuun |
...
f=flukuja; |
...
p++;//siirrytään seuraavaan alkioon |
...
f++; |
p:n arvo nousee laskutoimituksessa kahdella ja f:n arvo kahdeksalla(riippu ympäristöstä, tarkasta sizeof funktiolla lukualueiden koko), koska kokonaisluku on kaksi tavua ja liukuluku kahdeksan tavua pitkä.
...
Osoittimia voidaan vertailla keskenään esim.
| Code Block |
|---|
if (p<q) printf("p osoittaa pienempään muistiosoitteeseen kuin q"); |
Osoitinvertailuja joudutaan käyttämään erityisesti tapauksissa, joissa tarvitaan pinoa. Tyypillisiä sovellutuksia ovat kääntäjät, tulkit ja taulukkolaskentaohjelmat. (eli ei tavallista)
...
Osoittimien ja vektoreiden välillä on läheinen yhteys esim.
| Code Block |
|---|
char strMerkkiJono[80], *psrtMerkkiJono; |
...
psrtMerkkiJono = strMerkkiJono; |
p1 asetettiin osoittamaan ensimmäistä vektorin elementtiä. Kun halutaan osoittaa neljättä el-
ementtiä, voidaan kirjoittaa:
str[3]
tai
*(p1+3)
Vektoreita voidaan osoittaa osoitinaritmetiikalla tai vektorin indeksien avulla. Osoitin arit-
metiikka on ohjelman kannalta nopeampi tapa.
...
void-tyyppinen osoitin on ns. geneerinen osoitin. Geneerinen osoitin voi osoittaa minkä tahansa tyypin muuttujaan. Esimerkiksi seuraavat ohjelmalauseet ovat sallittuja.
| Code Block |
|---|
...
char MerkkiJono[80]; |
...
void* OsoitinMihintahansa=NULL; |
...
OsoitinMihintahansa=Merkkijono; |
Geneerisen osoittimen inkrementointi ja degrementoinit muuttavat osoittimen asemaa yhden tavun verran. Geneerisiä osoittimia käytetään tyypillisesti laiteläheisessä ohjelmoinnissa.
...
Paikallisen muuttujan osoitetta ei saa palauttaa, koska paikallinen muuttuja häviää funktiosta poistuttaessa.
| Code Block |
|---|
int* funktio() |
...
{ int a; // tilapäinen muuttuja, vapautetaan funktiosta poistuttaessa int *tulos = &a; // sijoitetaan tulos-osoittimeen a:n muistipaikan osoite return tulos; // VIRHE!!! a on paikallinen muuttuja } |
Oikea ratkaisu
| Code Block |
|---|
int* funktio(int* a) //a on nyt kutsujan jonkin muuttujan osoite |
...
{ int *tulos = a; // sijoitetaan tulos-osoittimeen a:n osoite return tulos; // OIKEIN } |
Toinen mahdollinen ratkaisu
| Code Block |
|---|
int* funktio() |
...
{ static int a; // staattista muuttujaa ei vapauteta funktiosta poistuttaessa int *tulos = &a; // sijoitetaan tulos-osoittimeen a:n muistipaikkan osoite return tulos; // VIRHE!!! } |