עקרונות התכנות

1. עקרונות התכנות תרגול מספר 10

2. על מה נדבר? • מצביעים • מה זה? איך? למה? • מצביעים ומערכים • אריתמטיקה של מצביעים • מערך של מצביעים • מצביעים ופונקציות עקרונות התכנות – תשס"ט

3. משתנים וזכרון • לכל טיפוס בשפה יש גודל • לדוגמה: • char הוא בגודל 1B • int הוא בגודל 4B • double הוא בגודל 8B • הפונ' sizeof() מחזירה את הגודל בתאים של משתנה מסוג כלשהו, אין לנו שימוש מיוחד בה פרט לדוגמא עקרונות התכנות – תשס"ט

4. משתנים וזכרון (המשך) • בשלב הגדרת המשתנה מוקצה המקום המתאים לו בזכרון המחשב. • שלושה דברים יש לדעת על משתנה: עקרונות התכנות – תשס"ט

5. משתנים וזכרון (המשך) • בעת הרצת התוכנית מערכת ההפעלה קובעת בשבילנו את מיקום המשתנים בזכרון • אולם, לעיתים נרצה לדעת את כתובות אלו • כדי לבצע זאת נשתמש באופרטור & עקרונות התכנות – תשס"ט

6. האופרטור & • כאשר מפעילים את האופרטור & על משתנה אנו מבקשים להתיחס לכתובתו ולא לערכו עקרונות התכנות – תשס"ט

7. מצביעים • לאחר שגילינו את כתובתו של משתנה מסוים בזכרון נרצה "להחזיק" את כתובת זו כלומר, לבצע בה שימוש. • לכן הוגדרה קבוצה חדשה של טיפוסים – מצביעים • מצביע הינו משתנה שמכיל בתוכו כתובת מזכרון המחשב • במילים אחרות – משתנה זה מצביע על משתנה אחר עקרונות התכנות – תשס"ט

8. מצביעים (המשך) • לדוגמה: • הגדרנו שני משתנים מטיפוס intבזכרון – a ו-b • ברצוננו להגדיר לכל אחד מהם מצביע • ערך המצביע ל-a הוא הכתובת של a • ערך המצביע ל-b הוא הכתובת של b עקרונות התכנות – תשס"ט

9. האופרטור * • לאופרטור * יש שני תפקידים: • הגדרת מצביע • גישה לערך המוצבע עקרונות התכנות – תשס"ט

10. האופרטור * - הגדרת מצביע • הגדרת מצביע תתבצע באופן הבא: int *a; • כלומר, אנו מגדירים מצביע למשתנה מטיפוס int • באותה צורה ניתן להגדיר מצביע לכל טיפוס אחר • גודלו של המצביע תלוי בגודל זכרון המחשב בלבד • בד"כ גודלו 4B עקרונות התכנות – תשס"ט

11. האופרטור * גישה לערך המוצבע • לעיתים נרצה לגשת לערך עליו אנו מצביעים • גישה זו תתבצע ע"י האופרטור * באופן הבא: הגדרת משתנה מטיפוס int ואיתחולו ל-1 הגדרת מצביע למשתנה מטיפוס int ואיתחולו לכתובתו של x. כלומר px מצביע על x הדפסת ערכו של px שהוא כתובתו של x הדפסת הערך המוצבע ע"י px כלומר הדפסת ערכו של x עקרונות התכנות – תשס"ט

12. סיכום ביניים • לאופרטור & יש תפקיד אחד והוא לקבל את הכתובת של משתנה אחר • לאופרטור * יש שני תפקידים: • להגדיר משתנה מטיפוס מצביע • לגשת לערך עליו אנו מצביעים עקרונות התכנות – תשס"ט

13. הערות • לכל טיפוס יש צורך להגדיר מצביע משלו • ניתן להתיחס ל-int* או float* (וכנ"ל לגבי שאר הטיפוסים שהכרנו) כטיפוסים. • אם ננסה להגדיר מספר משתנים בצורה הבאה: • הקומפיילר יפרש זאת כ: • לכן הדרך "היפה" והברורה היא כך: x הוא מצביע ל-int ו-y ו-z הם מטיפוס int שלושת המשתנים הם מצביעים ל-int עקרונות התכנות – תשס"ט

14. דוגמה 1 • איזה מההשמות הבאות אינן חוקיות intint* int*  int* int int int*  int int*  int עקרונות התכנות – תשס"ט

15. דוגמה 2 • בהינתן ארבעה משתנים: • int i1, i2; • float f1, f2; • הדפיסו את ערכם וכתובתם למסך בעזרת מצביע עקרונות התכנות – תשס"ט

16. דוגמה 2 (פתרון) עקרונות התכנות – תשס"ט

17. דוגמה 3 • מה תדפיס התוכנית? px ו-py מצביעים על x ו-y בהתאמה. השורה *px = *px + *py משמעה: כך את הערך ש-px מצביע עליו (3) ותחבר אותו לערך ש-py מצביע עליו (4). את התוצאה (7) שים במקום בזכרון ש-px מצביע עליו – כלומר ב-x. לכן ערכו של x הוא 7. עקרונות התכנות – תשס"ט

18. דוגמה 4 • האם הקוד הבא בסדר? • שורה שניה תגרום לקריסת התוכנית אנחנו מנסים לשים ערך במקום אליו p מצביע. לאן p מצביע? לא ניתן לדעת. לא איתחלנו אותו ולכן הוא מצביע למקום כלשהו בזכרון. • שימו לב, אין כאן טעות קומפילציה אך התוכנית תקרוס בזמן ריצה עקרונות התכנות – תשס"ט

19. מצביעים ומערכים • למדנו להגדיר מערך: • שם המערך arr הוא מצביע קבועהמצביע לאיבר הראשון במערך. • גישה לאברי המערך: • גישה זאת אומרת למחשב: "גש לאן שמצביע arr, זוז 3 צעדים (offset), והבא את הערך היושב בזכרון". עקרונות התכנות – תשס"ט

20. מצביעים ומערכים (המשך) עקרונות התכנות – תשס"ט

21. מצביעים ומערכים (המשך) • ניתן להשתמש באריתמטיקה של מערכים ואריתמטיקה של מצביעים בצורה משולבת עקרונות התכנות – תשס"ט

22. אריתמטיקה של מצביעים • הפעולות הבאות חוקיות במצביעים: • קידום והפחתה עצמית (p++, ++p, p--, --p) • חיבור וחיסור בין מצביעים ובין מצביע למספר. • פעולות לוגיות: <, >, >=, <=, ==. • דוגמה. נניח int *p המצביע על מקום מסויים במערך. הפעולה p++ תדע לקדם את המצביע בארבעה בתים (מכיוון שגודל int הוא 4 בתים). עקרונות התכנות – תשס"ט

23. דוגמה 5 • נתון מערך a ומצביע p המאותחל לתחילת המערך 2000 2008 37 2000 4028 39 12 32 עקרונות התכנות – תשס"ט

24. דוגמה 6 • מהו פלט הקוד הבא? עקרונות התכנות – תשס"ט

25. דוגמה 7 • מהו פלט הקוד הבא? עקרונות התכנות – תשס"ט

26. מערך של מצביעים • ראינו שניתן ליצור מערך של כל טיפוס בשפה • כלומר, ניתן גם ליצור מערך של מצביעים. יצירת מערך של איברים שהטיפוס שלהם הוא int* כלומר מצביעים ל-int איתחול אברי המערך בכתובת המשתנים הדפסת הערך המוצבע ע"י אופרטור * עקרונות התכנות – תשס"ט

27. מצביעים ופונקציות • אחד השימושים הנפוצים במצביעים הוא בפרמטר של פונקציות. • העברת מצביע לפונקציה מעתיקה את הכתובת ולכן כל שינוי בפרמטרים אלו בתוך הפונקציה משתנה גם מחוץ לפונקציה. עקרונות התכנות – תשס"ט

28. דוגמה 8 עקרונות התכנות – תשס"ט

29. דוגמה 9 עקרונות התכנות – תשס"ט

30. דוגמה 10 • פונקציה שמחזירה מצביע עקרונות התכנות – תשס"ט

31. שאלות ?? עקרונות התכנות – תשס"ט