Bài giảng Giới thiệu lập trình - Bài 9: Con trỏ

Giới Thiệu Lập Trình Con Trỏ TS. Lê Nguyên Khôi Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN Nội Dung 1
Con trỏ
Biến kiểu con trỏ
Quản lý vùng nhớ
Toán tử con trỏ
Mảng động
Khai báo & sử dụng
Các phép toán với con trỏ Giới Thiệu Lập Trình Giới Thiệu 2
Định nghĩa:
Địa chỉ vùng nhớ máy tính của một biến
Vùng nhớ máy tính
Chia nhỏ thành các byte
Đánh số thứ tự lần lượt (hệ 16)
Địa chỉ được sử dụng làm tên cho biến
Con trỏ đã sử dụng
Truyền tham số theo kiểu tham chiếu
Địa chỉ của tham số được truyền Giới Thiệu Lập Trình Biến Con Trỏ 3
Con trỏ là “kiểu dữ liệu”
Kiểu địa chỉ vùng nhớ
Có thể dùng biến để lưu giá trị kiểu con trỏ
Không phải kiểu int, double
Địa chỉ của vùng nhớ dùng lưu dữ liệu kiểu int, double
Ví dụ: double * p;
Khai báo p là biến kiểu con trỏ double
Lưu địa chỉ vùng nhớ kiểu double Giới Thiệu Lập Trình Biến Con Trỏ – Khai Báo 4
Khai báo con trỏ giống biến kiểu dữ liệu khác
Thêm * vào trước tên biến
Ký hiệu * phải đặt trước mỗi biến con trỏ
Ví dụ: int *p1, *p2, v1, v2;
p1, p2 biến kiểu con trỏ int
v1, v2 biến kiểu int
Sử dụng p1, p2 lưu địa chỉ các biến kiểu int
Sử dụng p1, p2 lưu địa chỉ của v1, v2 Giới Thiệu Lập Trình Địa Chỉ & Số Nguyên 5
Con trỏ là địa chỉ
Địa chỉ là số nguyên
Con trỏ KHÔNG là số nguyên
C++ ép con trỏ phải được sử dụng như địa chỉ
Không thể được sử dụng như số nguyên
Mặc dù đó là số nguyên!!! Giới Thiệu Lập Trình Toán Tử & 6
Toán tử & trả về địa chỉ của biến
Dòng 4: đặt biến con trỏ p chỉ tới biến v1
p bằng địa chỉ của v1
Dòng 5: đặt biến con trỏ p chỉ tới biến v2
p chỉ tới v1 Giới Thiệu Lập Trình 1 { 2 int *p, v1, v2; 3 v1 = 10; v2 = 20; 4 p = &v1; 5 p = &v2; 6 } 0x22ff32 p 20 v2 0x22ff32 0x44ab12 p 10 v1 0x44ab12 Toán Tử * 7
Toán tử * truy xuất giá trị của vùng nhớ được quản lý (lưu) bởi con trỏ
Dòng 4: in ra 10 (giá trị biến v1, mà p chỉ tới)
Dòng 6: in ra 20 (giá trị biến v2, mà p chỉ tới) Giới Thiệu Lập Trình 1 { 2 int *p, v1, v2; 3 v1 = 10; p = &v1; 4 cout << *p; 5 v2 = 20; p = &v2; 6 cout << *p; 7 } 0x22ff32 p 20 v2 0x22ff32 0x44ab12 p 10 v1 0x44ab12 Toán Tử = 8
Gán giá trị
Dòng 3, 4: p chỉ tới v1, q chỉ tới v2
Dòng 5: sử dụng toán tử * truy cập vùng tới nhớ con trỏ quản lý
*p là v1, *q là v2, dòng 5 tương đương v1 = v2; Giới Thiệu Lập Trình 1 { 2 int v1 = 10, v2 = 20; 3 int *p = &v1; 4 int *p = &v2; 5 *p = *q; 6 } 0x22ff32 q 20 v2 0x22ff32 0x44ab12 p 10 20 v1 0x44ab12 Toán Tử = 9
Gán con trỏ
Dòng 3, 4: p chỉ tới v1, q chỉ tới v2
Dòng 5: gán p bằng q
p không quản lý v1
p và q cùng quản lý v2 Giới Thiệu Lập Trình 1 { 2 int v1 = 10, v2 = 20; 3 int *p = &v1; 4 int *p = &v2; 5 p = q; 6 } 0x22ff32 q 20 v2 0x22ff32 0x44ab12 p 10 v1 0x44ab12 0x22ff32 Bài Tập 10Giới Thiệu Lập Trình 1 { 2 int i = 10, j = 20, k; 3 int *p = &i; 4 int *q = &j; 5 *p += 1; 6 p = &k; 7 *p = *q; 8 p = q; 9 *p = i; 0 } j 0x7756 p 0x64cc p 0x16aa k 0x9948 i 0x2232 Toán Tử new 11
Sử dụng toán tử new để tạo một vùng nhớ mới cho con trỏ, vùng nhớ này không có tên int * p = new int;
Khởi tạo một vùng nhớ mới cho con trỏ p, giá trị tại vùng nhớ này không biết int * p = new int(10);
Khởi tạo một vùng nhớ mới cho con trỏ p, giá trị tại vùng nhớ này được khởi tạo là 10 Giới Thiệu Lập Trình Bài Tập 12Giới Thiệu Lập Trình 1 { 2 int *p1, *p2; 3 p1 = new int; 4 *p1 = 10; 5 p2 = p1; 6 *p2 = 20; 7 p1 = new int; 8 *p1 = 30; 9 } ?p1 ?p2 p1 ?p2 ? p1 ?p2 10 p1 p2 10 p1 p2 20 p1 p2 20 ? p1 p2 20 30 Toán Tử delete 13
Sử dụng toán tử delete để giải phóng vùng nhớ động được tạo ra bởi toán tử new
Lưu ý: chỉ giải phóng vùng nhớ được tạo ra bởi new, không phải xóa biến con trỏ p Giới Thiệu Lập Trình { int * p = new int; delete p; } Toán Tử delete 14
Vùng nhớ động có thể được trả về bởi hàm
Vùng nhớ động chỉ được giải phóng khi sử dụng delete, do đó vùng nhớ động tạo ra trong hàm không bị xóa sau khi kết thúc hàm
Chỉ các biến khai báo trong hàm bị xóa, trong đó có biến con trỏ p Giới Thiệu Lập Trình int * f(int * q) { int * p = new int; return p; } Mảng Động 15
Biến mảng thực chất là biến con trỏ
Mảng thông thường (int a[10])
Độ dài mảng cố định
Không thể thay đổi độ dài sau khi khai báo
Có thể coi là con trỏ hằng (con trỏ tĩnh)
Mảng động (int * a = new int[10])
Độ dài mảng có thể thay đổi sau khi khai báo
Sử dụng lại toán tử new int * a = new int[10]; a = new int[50]; Giới Thiệu Lập Trình Mảng Động – Mảng Tĩnh 16 int * a = new int[10]; int * p;
a và p đều là biến con trỏ, nhưng a là hằng
Có thể gán (được phép) p = a;
p chỉ tới địa chỉ mà a đang chỉ tới
Nhưng không được phép (lỗi dịch) a = p;
a là hằng, không thay đổi giá trị của a Giới Thiệu Lập Trình Nhắc Lại: cstring & Lớp string 17 char aCString[]; string stringVar;
Chuyển cstring sang string (hợp lệ) stringVar = aCString;
Chuyển string sang cstring (không hợp lệ) aCString = stringVar; Giới Thiệu Lập Trình Mảng Động 18
Hạn chế của mảng thông thường:
Phải khai báo độ dài trước
Độ dài mảng có thể không biết tới khi chạy chương trình
Phải ước lượng độ dài lớn nhất
Lãng phí bộ nhớ
Mảng động
Có thể tăng và giảm khi cần thiết Giới Thiệu Lập Trình Giải Phóng Mảng Động 19
Cũng được thực hiện khi chạy d = new double[10]; // thao tác với d delete [] d;
Giải phóng tất cả bộ nhớ cho mảng động
[] thông báo giải phóng bộ nhớ cho mảng
Vẫn chỉ tới vùng nhớ đó
Nên gán d = NULL; Giới Thiệu Lập Trình Bài Tập 20Giới Thiệu Lập Trình int a[10] = {2,3,5,1,4,7,0}; int *p = a; cout << a[0] << *p << "\n"; p++; cout << *p << p[2] << "\n"; p++; a[2] = 0; cout << p[1] << *p << "\n"; p -= 2; cout << p[3] << p[1] << "\n"; 2 2 3 1 1 9 1 3 Hàm Trả Về Mảng 21
Kiểu mảng không được phép là kiểu trả về
Không hợp lệ int[] someFunction();
Phải trả về kiểu con trỏ int * someFunction(); Giới Thiệu Lập Trình Con Trỏ Trong C++ 22
Con trỏ là khối kiến thức đặc biệt quan trọng trong C++
Phải nắm vững khái niệm con trỏ cũng như thao tác với con trỏ
Con trỏ sẽ được sử dụng trong các kiểu dữ liệu phức tạp
INT 2203 Cấu trúc Dữ liệu & Giải thuật Giới Thiệu Lập Trình