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Linguagem C:
Ponteiros
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Sumário
Ponteiros;
Variáveis ponteiros;
Operadores de ponteiros;
Expressões com ponteiros;
Atribuição de ponteiros;
Aritmética de ponteiros;
Comparação de ponteiros;
Ponteiros e Matrizes;
Matrizes de Ponteiros;
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Ponteiros
A linguagem C é altamente dependente de ponteiros.
Para ser um bom programador em C é fundamental que
se tenha um bom domínio deles;
Um ponteiro é uma variável que contém um endereço
de memória;
Assim como um int guarda inteiro, um float guarda
ponto flutuante e um char guarda caracteres, o
ponteiro guarda um endereço de memória;
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Ponteiros
Alguns motivos para se usar ponteiros:
Passagem de parâmetros para uma função por referência.
Passamos o endereço (um ponteiro) da variável argumento;
Forma elegante de passar matrizes e strings como argumentos
para funções;
A utilização sensata de ponteiros deixa o programa mais
rápido;
Ponteiros são a base para a criação de estruturas de dados
mais avançadas, como listas, pilhas, filas, árvores,
etc(Estrutura de Dados I);
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Declaração de ponteiros
Para declarar um ponteiro temos a seguinte forma
geral:
tipo_do_ponteiro *nome_da_variavel;
O asterisco (*) que faz o compilador saber que aquela
variável não vai guardar um valor mas um endereço para aquele
tipo especificado;
Vejamos exemplos de declaração de ponteiros:
int *a, *b, *c;
char *nome;
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Operadores de ponteiros
Existem dois operadores especiais para ponteiros: * e
& :
O & é um operador unário que devolve o endereço na memória
do seu operando;
O * é um operador unário que devolve o valor da variável
localizada no endereço que o segue;
Por exemplo, o que seria na tela no programa a seguir?
O endereço de memória que
contém a variável cont
Código %p usado na na função
printf() para indicar que ela deve
imprimir um endereço em Hexa
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Operadores de ponteiros
A saída no console para o programa anterior será:
Prof. Leonardo Barreto Campos 8/34
Operadores de ponteiros
Vejamos outro exemplo que manipula ponteiros:
Saída no console:
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Expressões com ponteiros
Em geral, expressões envolvendo ponteiros concordam
com as mesmas regras de qualquer outra expresão de
C;
Vejamos alguns poucos aspectos especiais de
expressões com ponteiros:
Atribuição de ponteiros;
Aritmética de ponteiros;
Comparação de ponteiros;
Prof. Leonardo Barreto Campos 10/34
Atribuição de ponteiros
Como é o caso com qualquer variável, um ponteiro pode
ser usado no lado direito de um comando de atribuição
para passar seu valor para outro ponteiro, vejamos:
Tanto p1 quanto p2 apontam para o
endereço de memória da variável x
Prof. Leonardo Barreto Campos 11/34
Atribuição de ponteiros
A saída no console para o programa anterior será:
Prof. Leonardo Barreto Campos 12/34
Aritmética de ponteiros
Existem apenas duas operações aritméticas que
podem ser usadas com ponteiros:
Adição (incremento) e
Subtração (decremento).
Quando incrementamos um ponteiro ele passa a
apontar para o próximo valor do mesmo tipo para o
qual o ponteiro aponta;
Se tivermos um ponteiro para um inteiro e o incrementamos
ele passa a apontar para o próximo inteiro;
Prof. Leonardo Barreto Campos 13/34
Aritmética de ponteiros
Isso justifica a necessidade do compilador conhecer o
tipo de um ponteiro;
Se incrementarmos um ponteiro char * ele anda 1 byte na
memória;
Se incrementarmos um ponteiro double * ele anda 8 bytes na
memória;
p1 apontará para o próximo elemento
do tipo float (4 bytes adiante)
Prof. Leonardo Barreto Campos 14/34
Aritmética de ponteiros
A saída no console para o programa anterior será:
Prof. Leonardo Barreto Campos 15/34
Aritmética de ponteiros
A aritmética de ponteiros não se limita apenas ao
incremento e decremento, podemos somar ou subtrair
inteiros de ponteiros, vejamos:
p1 apontará para o 20º elemento do
tipo float adiante (20 x 4 bytes
adiante)
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Aritmética de ponteiros
A saída no console para o programa anterior será:
Prof. Leonardo Barreto Campos 17/34
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Toda aritmética de ponteiros é relativa à seu tipo
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de memória igual a 3000.
Prof. Leonardo Barreto Campos 18/34
Aritmética de ponteiros
Como faríamos para incrementar o conteúdo da
variável apontada por um ponteiro p qualquer?
(*p)++
Prof. Leonardo Barreto Campos 19/34
Aritmética de ponteiros
A saída no console para o programa anterior será:
Prof. Leonardo Barreto Campos 20/34
Aritmética de ponteiros
Além de adição e subtração entre um ponteiro e um
inteiro, nenhuma outra operação aritmétcia pode ser
efetuada com ponteiros;
Não podemos multiplicar ou dividir ponteiros;
Não podemos aplicar os operadores de deslocamento e de
mascaramento bit a bit com ponteiros;
Não podemos adicionar ou subtrair o tipo float ou o tipo
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Prof. Leonardo Barreto Campos 21/34
Comparação de ponteiros
É possível comparar dois ponteiros em uma expressão
relacional (<, <=, > e >=) ou se eles são iguais ou
diferentes (== e !=);
A comparação entre dois ponteiros se escreve como a
comparação entre outras duas variáveis quaisquer,
vejamos:
Prof. Leonardo Barreto Campos 22/34
Comparação de ponteiros
Vejamos:
Prof. Leonardo Barreto Campos 23/34
Comparação de ponteiros
A saída no console para o programa anterior será:
Prof. Leonardo Barreto Campos 24/34
Ponteiros e Matrizes
Há uma estreita relação entre ponteiros e matrizes;
Quando declaramos uma matriz da seguinte forma,
por exemplo:
int mat[20][30];
O compilador C calcula o tamanho, em bytes necessário para
armazenar esta matriz. Este tamanho é:
20 x 30 x 2 bytes
O compilador então aloca este número de bytes em um
espaço livre de memória;
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Ponteiros e Matrizes
O nome da variável que declaramos é na verdade um
ponteiro para o tipo da variável da matriz;
Consideremos o seguinte trecho de código:
char str[30], *p;
p = str;
Neste caso p foi inicializado com o endereço do primeiro
elemento da matriz st;
Como faríamos para acessar o quinto elemento em str?
str[4]; ou *(p + 4);
Prof. Leonardo Barreto Campos 26/34
Ponteiros e Matrizes
Vejamos um dos usos mais importantes dos ponteiros:
A varredura sequencial de uma matriz:
O ponteiro p aponta para a
posição 0 (zero) da string str
O ponteiro p é incrementado e
passa a apontar para próxima
posição da string str
O ponteiro p é testado até
atingir o delimitador /0
Prof. Leonardo Barreto Campos 27/34
Ponteiros e Matrizes
A saída no console para o programa anterior será:
Prof. Leonardo Barreto Campos 28/34
Ponteiros e Matrizes
Vejamos outro exemplo de varredura sequencial de uma matriz,
onde se torna ainda mais evidente a eficácia dos ponteiros:
Cálculo de 2500 deslocamentos
Apenas o incremento
de ponteiro
Prof. Leonardo Barreto Campos 29/34
Ponteiros e Matrizes
Faça um programa em C que leia uma matriz mat 2 x 3 de
inteiros e encontre o menor elemento da matriz.
Prof. Leonardo Barreto Campos 30/34
Ponteiros e Matrizes
A saída no console para o programa anterior será:
Prof. Leonardo Barreto Campos 31/34
Ponteiros e Matrizes
Há uma diferença entre o nome de uma matriz e um
ponteiro que deve ser frisada:
Um ponteiro é uma variável, mas o nome de uma matriz não é
uma variável;
Supondo as declarações a seguir, vejamos a corretude
das atribuições:
vetor = vetor + 2;
int vetor[10]; vetor = ponteiro;
int *ponteiro; ponteiro = vetor + 2;
ponteiro = vetor;
Errado!
Certo!
Prof. Leonardo Barreto Campos 32/34
Matrizes de Ponteiros
Ponteiros podem ser organizados em matrizes como
qualquer outro tipo de dado;
A declaração de uma matriz de ponteiros int, de tamanho 10,
é:
int *x[10];
Para atribuir o endereço de uma variável inteira, chamada var,
ao terceiro elemento da matriz de ponteiros, deve-se
escrever:
x[2] = &var;
Para encontrar o valor de var, escreve-se:
*x[2];
Prof. Leonardo Barreto Campos 33/34
Indireção Múltipla
Podemos também, ter um ponteiro apontando para
outro ponteiro que aponta para o valor final. Situação
chamada indireção múltipla, ou ponteiros para
ponteiros;
Endereço Valor
VariávelPonteiro
Endereço Valor
VariávelPonteiro
Endereço
Ponteiro
Prof. Leonardo Barreto Campos 34/34
Bibliografia
SCHILDT H. “C Completo e Total”, Makron Books. SP,
1997.
UFMG “Curso de Linguagem C”, Universidade Federal
de Minas Gerais.

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Algoritmos

  • 1. Prof. Leonardo Barreto Campos 1 Linguagem C: Ponteiros
  • 2. Prof. Leonardo Barreto Campos 2/34 Sumário Ponteiros; Variáveis ponteiros; Operadores de ponteiros; Expressões com ponteiros; Atribuição de ponteiros; Aritmética de ponteiros; Comparação de ponteiros; Ponteiros e Matrizes; Matrizes de Ponteiros;
  • 3. Prof. Leonardo Barreto Campos 3/34 Ponteiros A linguagem C é altamente dependente de ponteiros. Para ser um bom programador em C é fundamental que se tenha um bom domínio deles; Um ponteiro é uma variável que contém um endereço de memória; Assim como um int guarda inteiro, um float guarda ponto flutuante e um char guarda caracteres, o ponteiro guarda um endereço de memória;
  • 4. Prof. Leonardo Barreto Campos 4/34 Ponteiros Alguns motivos para se usar ponteiros: Passagem de parâmetros para uma função por referência. Passamos o endereço (um ponteiro) da variável argumento; Forma elegante de passar matrizes e strings como argumentos para funções; A utilização sensata de ponteiros deixa o programa mais rápido; Ponteiros são a base para a criação de estruturas de dados mais avançadas, como listas, pilhas, filas, árvores, etc(Estrutura de Dados I);
  • 5. Prof. Leonardo Barreto Campos 5/34 Declaração de ponteiros Para declarar um ponteiro temos a seguinte forma geral: tipo_do_ponteiro *nome_da_variavel; O asterisco (*) que faz o compilador saber que aquela variável não vai guardar um valor mas um endereço para aquele tipo especificado; Vejamos exemplos de declaração de ponteiros: int *a, *b, *c; char *nome;
  • 6. Prof. Leonardo Barreto Campos 6/34 Operadores de ponteiros Existem dois operadores especiais para ponteiros: * e & : O & é um operador unário que devolve o endereço na memória do seu operando; O * é um operador unário que devolve o valor da variável localizada no endereço que o segue; Por exemplo, o que seria na tela no programa a seguir? O endereço de memória que contém a variável cont Código %p usado na na função printf() para indicar que ela deve imprimir um endereço em Hexa
  • 7. Prof. Leonardo Barreto Campos 7/34 Operadores de ponteiros A saída no console para o programa anterior será:
  • 8. Prof. Leonardo Barreto Campos 8/34 Operadores de ponteiros Vejamos outro exemplo que manipula ponteiros: Saída no console:
  • 9. Prof. Leonardo Barreto Campos 9/34 Expressões com ponteiros Em geral, expressões envolvendo ponteiros concordam com as mesmas regras de qualquer outra expresão de C; Vejamos alguns poucos aspectos especiais de expressões com ponteiros: Atribuição de ponteiros; Aritmética de ponteiros; Comparação de ponteiros;
  • 10. Prof. Leonardo Barreto Campos 10/34 Atribuição de ponteiros Como é o caso com qualquer variável, um ponteiro pode ser usado no lado direito de um comando de atribuição para passar seu valor para outro ponteiro, vejamos: Tanto p1 quanto p2 apontam para o endereço de memória da variável x
  • 11. Prof. Leonardo Barreto Campos 11/34 Atribuição de ponteiros A saída no console para o programa anterior será:
  • 12. Prof. Leonardo Barreto Campos 12/34 Aritmética de ponteiros Existem apenas duas operações aritméticas que podem ser usadas com ponteiros: Adição (incremento) e Subtração (decremento). Quando incrementamos um ponteiro ele passa a apontar para o próximo valor do mesmo tipo para o qual o ponteiro aponta; Se tivermos um ponteiro para um inteiro e o incrementamos ele passa a apontar para o próximo inteiro;
  • 13. Prof. Leonardo Barreto Campos 13/34 Aritmética de ponteiros Isso justifica a necessidade do compilador conhecer o tipo de um ponteiro; Se incrementarmos um ponteiro char * ele anda 1 byte na memória; Se incrementarmos um ponteiro double * ele anda 8 bytes na memória; p1 apontará para o próximo elemento do tipo float (4 bytes adiante)
  • 14. Prof. Leonardo Barreto Campos 14/34 Aritmética de ponteiros A saída no console para o programa anterior será:
  • 15. Prof. Leonardo Barreto Campos 15/34 Aritmética de ponteiros A aritmética de ponteiros não se limita apenas ao incremento e decremento, podemos somar ou subtrair inteiros de ponteiros, vejamos: p1 apontará para o 20º elemento do tipo float adiante (20 x 4 bytes adiante)
  • 16. Prof. Leonardo Barreto Campos 16/34 Aritmética de ponteiros A saída no console para o programa anterior será:
  • 17. Prof. Leonardo Barreto Campos 17/34 Aritmética de ponteiros Toda aritmética de ponteiros é relativa à seu tipo base: char *ch; int *i; i = ch; Os ponteiros *ch e *i apontam para a mesma posição de memória. Supondo esse endereço de memória igual a 3000.
  • 18. Prof. Leonardo Barreto Campos 18/34 Aritmética de ponteiros Como faríamos para incrementar o conteúdo da variável apontada por um ponteiro p qualquer? (*p)++
  • 19. Prof. Leonardo Barreto Campos 19/34 Aritmética de ponteiros A saída no console para o programa anterior será:
  • 20. Prof. Leonardo Barreto Campos 20/34 Aritmética de ponteiros Além de adição e subtração entre um ponteiro e um inteiro, nenhuma outra operação aritmétcia pode ser efetuada com ponteiros; Não podemos multiplicar ou dividir ponteiros; Não podemos aplicar os operadores de deslocamento e de mascaramento bit a bit com ponteiros; Não podemos adicionar ou subtrair o tipo float ou o tipo double a ponteiros;
  • 21. Prof. Leonardo Barreto Campos 21/34 Comparação de ponteiros É possível comparar dois ponteiros em uma expressão relacional (<, <=, > e >=) ou se eles são iguais ou diferentes (== e !=); A comparação entre dois ponteiros se escreve como a comparação entre outras duas variáveis quaisquer, vejamos:
  • 22. Prof. Leonardo Barreto Campos 22/34 Comparação de ponteiros Vejamos:
  • 23. Prof. Leonardo Barreto Campos 23/34 Comparação de ponteiros A saída no console para o programa anterior será:
  • 24. Prof. Leonardo Barreto Campos 24/34 Ponteiros e Matrizes Há uma estreita relação entre ponteiros e matrizes; Quando declaramos uma matriz da seguinte forma, por exemplo: int mat[20][30]; O compilador C calcula o tamanho, em bytes necessário para armazenar esta matriz. Este tamanho é: 20 x 30 x 2 bytes O compilador então aloca este número de bytes em um espaço livre de memória;
  • 25. Prof. Leonardo Barreto Campos 25/34 Ponteiros e Matrizes O nome da variável que declaramos é na verdade um ponteiro para o tipo da variável da matriz; Consideremos o seguinte trecho de código: char str[30], *p; p = str; Neste caso p foi inicializado com o endereço do primeiro elemento da matriz st; Como faríamos para acessar o quinto elemento em str? str[4]; ou *(p + 4);
  • 26. Prof. Leonardo Barreto Campos 26/34 Ponteiros e Matrizes Vejamos um dos usos mais importantes dos ponteiros: A varredura sequencial de uma matriz: O ponteiro p aponta para a posição 0 (zero) da string str O ponteiro p é incrementado e passa a apontar para próxima posição da string str O ponteiro p é testado até atingir o delimitador /0
  • 27. Prof. Leonardo Barreto Campos 27/34 Ponteiros e Matrizes A saída no console para o programa anterior será:
  • 28. Prof. Leonardo Barreto Campos 28/34 Ponteiros e Matrizes Vejamos outro exemplo de varredura sequencial de uma matriz, onde se torna ainda mais evidente a eficácia dos ponteiros: Cálculo de 2500 deslocamentos Apenas o incremento de ponteiro
  • 29. Prof. Leonardo Barreto Campos 29/34 Ponteiros e Matrizes Faça um programa em C que leia uma matriz mat 2 x 3 de inteiros e encontre o menor elemento da matriz.
  • 30. Prof. Leonardo Barreto Campos 30/34 Ponteiros e Matrizes A saída no console para o programa anterior será:
  • 31. Prof. Leonardo Barreto Campos 31/34 Ponteiros e Matrizes Há uma diferença entre o nome de uma matriz e um ponteiro que deve ser frisada: Um ponteiro é uma variável, mas o nome de uma matriz não é uma variável; Supondo as declarações a seguir, vejamos a corretude das atribuições: vetor = vetor + 2; int vetor[10]; vetor = ponteiro; int *ponteiro; ponteiro = vetor + 2; ponteiro = vetor; Errado! Certo!
  • 32. Prof. Leonardo Barreto Campos 32/34 Matrizes de Ponteiros Ponteiros podem ser organizados em matrizes como qualquer outro tipo de dado; A declaração de uma matriz de ponteiros int, de tamanho 10, é: int *x[10]; Para atribuir o endereço de uma variável inteira, chamada var, ao terceiro elemento da matriz de ponteiros, deve-se escrever: x[2] = &var; Para encontrar o valor de var, escreve-se: *x[2];
  • 33. Prof. Leonardo Barreto Campos 33/34 Indireção Múltipla Podemos também, ter um ponteiro apontando para outro ponteiro que aponta para o valor final. Situação chamada indireção múltipla, ou ponteiros para ponteiros; Endereço Valor VariávelPonteiro Endereço Valor VariávelPonteiro Endereço Ponteiro
  • 34. Prof. Leonardo Barreto Campos 34/34 Bibliografia SCHILDT H. “C Completo e Total”, Makron Books. SP, 1997. UFMG “Curso de Linguagem C”, Universidade Federal de Minas Gerais.