Programmering av inbyggda system. Pekare och Arrayer. Ulf Assarsson. Originalslides av Viktor Kämpe

Transkript

1 Pekare och Arrayer Ulf Assarsson Originalslides av Viktor Kämpe

2 Pekare Pekarens värde är en adress. Pekarens typ berä>ar hur man tolkar bitarna som finns på adressen. char str[] = "apa"; char* p = &str[0]; // = &(str[0]) *p = 'a'; Pekare och Arrayer/VK 2

3 Pekare Pekarens värde är en adress. Pekarens typ berä>ar hur man tolkar bitarna som finns på adressen. 'a' 'p' unsigned char* pek 0x3026 0x 'a' typ värdet är en adress... 0x1001 0x1000 Ökande adresser Pekare och Arrayer/VK 3

4 Dereferera När vi derefererar en pekare så hämtar vi objektet som ligger på adressen. Antalet bytes vi läser beror på typen Tolkningen av bitarna beror på typen signed char 8 bitar unsigned char Pekare och Arrayer/VK 4

5 Pekare och Arrayer/VK 5

6 Operatorer #include <stdio.h> int main() { char a, b, *p; a = 'v'; b = a; p = &a; DeklaraSon av pekare Adressen av... } printf("b = %c, p = 0x%p (%c) \n", b, p, *p); a = 'k'; printf("b = %c, p = 0x%p (%c) \n", b, p, *p); Dereferering UtskiR: b = v, p = 0x0027F7C3 (v) b = v, p = 0x0027F7C3 (k) Pekare och Arrayer/VK 6

7 Asterisken (*) betyder I deklarasoner Pekartyp Som operator Dereferens ( av- referera ) char *p; char* p; void foo(int *pi); char a = *p; *p = 'b'; Pekare och Arrayer/VK 7

8 AritmeSk på pekare char *kurs = "Maskinorienterad Programmering"; *kurs; *(kurs+2); kurs++; kurs +=4; // 'M // 's // kurs pekar på 'a // kurs pekar på 'n' Pekare och Arrayer/VK 8

9 [Sträng- exempel i CodeLite]

10 Array (Fält) #include <stdio.h> char namn1[] = {'E', 'm', 'i', 'l', '\0'}; char namn2[] = "Emilia"; char namn3[10]; int main() { printf("namn1: %s \n", namn1); printf("namn2: %s \n", namn2); printf("sizeof(namn2): %i \n", sizeof(namn2)); } return 0; UtskriR: namn1: Emil namn2: Emilia sizeof(namn2): 7 Pekare och Arrayer/VK 10

11 Array - Likhet med pekare Har en adress och en typ. Indexering har samma resultat. Pekare och Arrayer/VK 11

12 Indexering #include <stdio.h> char* s1 = "Emilia"; char s2[] = "Emilia"; int main() { // tre ekvivalenta sätt att dereferera en pekare printf("'l' i Emilia (version 1): %c \n", *(s1+3) ); printf("'l' i Emilia (version 2): %c \n", s1[3] ); printf("'l' i Emilia (version 3): %c \n", 3[s1] ); } return 0; x[y] översä>s Sll *(x+y) och är alltså e> sä> a> dereferera en pekare. Pekare och Arrayer/VK 12

13 Skillnader mellan array och pekare Arrayer Adress känd i compile- Sme. Storlek känd i compile- Sme. Pekar- aritmesk inte möjlig. a[] = hej ; a++ ej OK (a+1)[0] helt OK. ORast en relasv adress. T ex 103 bytes erer första instruksonen. Pekare och Arrayer/VK 13

14 Array (Fält) #include <stdio.h> char namn1[] = {'E', 'm', 'i', 'l', '\0'}; char namn2[] = "Emilia"; char namn3[10]; int main() { printf("namn1: %s \n", namn1); printf("namn2: %s \n", namn2); printf("sizeof(namn2): %i \n", sizeof(namn2)); Om ingen storlek anges i [ ] så blir arrayen Sllräckligt stor. OBS. Funkar bara med ini8ering vid deklara8on! 10 element stor array. } return 0; UtskriR: namn1: Emil namn2: Emilia sizeof(namn2): 7 Pekare och Arrayer/VK 14

15 Arrayer som funksonsargument blir pekare void foo(int pi[]); void foo(int *pi); Då argument Sll funksoner bara är kända i run- Sme så kan vi inte passa arrayer. [ ] notasonen finns, men betyder pekare! Pekare och Arrayer/VK 15

16 [Array- exempel i CodeLite]

17 Antal bytes med sizeof() #include <stdio.h> char* s1 = "Emilia"; char s2[] = "Emilia"; int main() { printf("sizeof(char): %i \n", sizeof(char) ); printf("sizeof(char*): %i \n", sizeof(char*) ); printf("sizeof(s1): %i \n", sizeof(s1) ); printf("sizeof(s2): %i \n", sizeof(s2) ); } return 0; sizeof(char): sizeof(char*): sizeof(s1): sizeof(s2): Sizeof utvärderas i compile- Sme. En (av få) undantag där arrayer och pekare är olika. Pekare och Arrayer/VK 17

18 Dynamisk minnesallokering malloc() free() Allokera minne Frigör minne FunkSonsprototyp via: #include <stdlib.h> Pekare och Arrayer/VK 18

19 Dynamisk minnesallokering #include <stdlib.h> char s1[] = "This is a long string. It is even more than one sentence."; int main() { char* p; // allokera minne dynamiskt p = (char*)malloc(sizeof(s1)); // gör något med minnet som vi reserverat Antal bytes vi allokerar } // frigör minnet free(p); return 0; Pekare och Arrayer/VK 19

20 E> Programs Adressrymd Alla program som körs, har något associerat minne, vilket typiskt är indelat i: Code Segment Data Segment (Holds Global Data) Stack (where the local variables and other temporary informason is stored) Heap The Stack grows downwards Stack The Heap grows upwards Heap Data Segment Code Segment

21 [Minnesallokering- exempel]

22 Minnesläckor En minnesläcka uppkommer om vi inte frigör det minne som vi allokerat med malloc(). Minnesläckor kan orsaka systemhaveri om minnet tar slut. Minnesläckan försvinner när programmet terminerar. Pekare och Arrayer/VK 22

23 Hi>a minnesläckor Vi kommer använda en minnes analysator DrMemory (h>p:// DrMemory ersä>er standard biblioteket, och analyserar anrop Sll malloc() och free(). Pekare och Arrayer/VK 23

24 [DrMemory- exempel]