盧政良 台大資訊系
指標
1 Pointer
https://www.youtube.com/watch?v=zaittayn5hw
https://hackmd.io/@sysprog/c-pointer
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3
int
ptr x
類比
www.csie.ntu.edu.tw
arthurzllu@gmail.com
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int* ptr = &x;
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語法有三
讀作 ptr是 一個指標指到一個整數。
*ptr = 1;
&：取址運算子；回傳該變 數的記憶體位址。
address-of operator
* ：取值運算子；存取 x值。
content-of operator
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https://cdn2.ettoday.net/images/311/d311512.jpg
蟲洞
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取x的值
取x的址 讓xptr紀錄x的址
取xptr的值 透過xptr取x的值！
取xptr的址！
透過xptr改x的值！
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int add(int* a, int* b)
傳值 or 傳址, どっち?!
pass-by-address
int add(int a, int b)
比喻：送門市維修 vs. 到府服務?
pass-by-value
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void swap(int* p1, int* p2)
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不得不用指標的案例
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丟地址，用什麼接？指標！
無法影響在 main裡的x和y
交換在 main裡的x和y
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函式堆疊
5 3 x
y 步驟 1 / 3
int main() {
int x = 5, y = 3;
swap(&x, &y);
… (略) }
呼叫 swap
void swap(int* ptr1, int* ptr2) { int tmp = *ptr1;
*ptr1 = *ptr2;
*ptr2 = tmp;
}
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函式堆疊
5 3 x
y 步驟 2 / 3
int main() {
int x = 5, y = 3;
swap(&x, &y);
… (略) }
void swap(int* ptr1, int* ptr2) { int tmp = *ptr1;
*ptr1 = *ptr2;
*ptr2 = tmp;
}
ptr1 ptr2 tmp 5
把手伸進x的箱子 把手伸進y的箱子
待って
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步驟 3 / 3 函式堆疊
y 5
int main() {
int x = 5, y = 3;
swap(&x, &y);
… (略)
}
x 3
Void swap(int* ptr1, int* ptr2) { int tmp = *ptr1;
*ptr1 = *ptr2;
*ptr2 = tmp;
}
続ける
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談談陣列與指標
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A[i]
*(A + i) 等於
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有目有看懂啊？！
┐( ￣ヘ￣)┌
語法上
頭腦體操
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顯示 12 34 56
顯示 三筆資料的位址
所以我們可以透過指標操作陣列！
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但，陣列變數 並非指標！
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都是顯示 5
都是顯示 15
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int A[5] int int int int int
0x00abc100
int* ptr
int B[5] int int int int int
0x00abc114 記憶體對齊問題
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int A[5] int int int int int
0x00abc100
int* ptr
int B[5] int int int int int
0x00abc114
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void sort(int A[], int size)
等於
void sort(int* A, int size)
陣列不會複製一份給函式，因為成本太高。
為什麼我們需要指標的第二個案例
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練習
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還是陣列與指標
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(´Д ｀)
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考慮此陣列工廠
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印出來的東⻄是什麼！
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任何動態配置的東⻄擺在這裡!!!
存放那些需要在函式使用到的 變數。這些變數都是暫時的，
即區域變數。
https://www.bogotobogo.com/cplusplus/images/assembly/
memory_diagram.png
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new 和 delete
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記憶體動態配置
創造 消滅
https://www.youtube.com/watch?v=SuBch2MZpZM
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28 更新後的陣列工廠
把原來創造陣列的敘述換成這一行
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忘了 delete 會怎樣嗎？
記憶體會無法釋放。
占著茅坑不拉屎。
memory leak
記憶體流失
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int x;
int* ptr = &x;
int** dptr = &ptr;
dptr ptr x
dptr是一個指標的指標 ( point to int*)； ptr是一個 指標 (point to int)； x是一個整數 ( int)。
型態辨別方向：由右至左
雙重指標
(指標的指標)
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誰會用到指標的指標?
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二維陣列 (矩陣)
matrix
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M M[0]
M[1]
M[0][0]
int int int int int
int
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M M[0]
M[1]
M[0][0]
M[1][2]
int** int*
int int int int int
int* int
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記得要刪兩層！
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int** M = new int*[3];
M[0] = new int[4];
M[1] = new int[3];
M
M[0][0]
M[1][2]
M[1]
註：誰說陣列一定是方的!!!
nullptr 表⽰沒有指定位址
nullptr
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int main(int argc, char** argv)
現在你可以知道這是什麼了吧！
我們認識的朋友
ヽ(*´∀｀)八(´∀｀*)ノ
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* * *p
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( (ﾟДﾟ；))
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函式指標
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(( (ﾟДﾟДﾟДﾟ)))
Functor
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int (*f)(int, int);
例如
f是一個 函數指標，指到一個輸入為兩個整數且回傳一個整數的函數。
‣ 程式中所有的指令和資料皆需保存在記憶體裡，也因此 都對應到一個位址。
‣ 既然指標可以紀錄變數的位址，那當然也可以紀錄一個
函數的位址。
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宣告一個函數指標 f
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(void *)：強制轉型成為指標。
可以觀察到函數的位址！
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eArray, function, and pointer types are
collectively called derived declarator types.hh
C99 [6.2.5] Types
看起來毫不相干的東⻄居然是同一類!!!!!
更多關於指標：http://www.cplusplus.com/doc/tutorial/pointers/
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自定義名稱
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typedef
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例如
typedef int (*Calculator)(int, int)
Calculator 是一個新的型態！
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定義一個新的型態
是不是清爽很多？
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常數
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const
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const int x = 1;
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再回憶一次：由右至左
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新的 for 迴圈
和
一個特別型態
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C++限定
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for (auto 元素變數 : 某資料結構 )
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自動辨別型態
data structure
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是不是清爽很多？
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參考
53 Reference
C++限定
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int& ref = x;
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讀作 ref參考 整數x。
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是不是清爽很多？
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56
是不是清爽很多？
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指標和參考的同異
‣ 參考是一個變數的別稱，實作上亦為 一個指標。
‣ 優點：不用像指標那樣一直加 * 。
‣ 限制：宣告參考時必須要指定目標，
且無法在之後進行更改。
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不能移情別戀！(？)
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