Pointer und Speicher

Pointer-Arithmetik

Ein Schritt eines typisierten Pointers bewegt sich um ein vollständiges Element.

Was ist Pointer-Arithmetik?

Ein Schritt eines typisierten Pointers bewegt sich um ein vollständiges Element.

Durchlaufe zusammenhängenden Speicher mit Pointern und Iteratoren.

Wichtige Punkte

  • Jeder Pointer verweist auf ein lebendes kompatibles Objekt oder ist null.
  • Jede eigene Allokation wird genau einmal freigegeben.
  • Formuliere Ownership und const-Schnittstellen eindeutig.

Codebeispiele in C und C++

C
Code ausführen →
main.c
#include <stdio.h>

int main(void) {
    int values[] = {10, 20, 30, 40};
    int sum = 0;
    for (int *p = values; p < values + 4; ++p) sum += *p;
    printf("sum=%d distance=%td\n", sum, (values + 4) - values);
    return 0;
}
Erwartete Ausgabe
sum=100 distance=4
C++
Code ausführen →
main.cpp
#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
    std::vector values{10, 20, 30, 40};
    int sum = 0;
    for (auto it = values.begin(); it != values.end(); ++it) sum += *it;
    std::cout << "sum=" << sum << " distance="
              << std::distance(values.begin(), values.end()) << '\n';
}
Erwartete Ausgabe
sum=100 distance=4

Vergleich zwischen C und C++

Pointer-Arithmetik ist nur im selben Array einschließlich one-past-end definiert; C++-Iteratoren übertragen das Prinzip auf Container.

C

Ownership und Aufräumen sind vom Programmierer durchgesetzte Konventionen.

C++

Container und RAII kodieren Ownership und Aufräumen in Objektlebenszeiten.

Übungsaufgaben

Führe beide Versionen aus und untersuche die unterschiedlichen Garantien.

  • Teste null und Allokationsfehler.
  • Verwende AddressSanitizer und UndefinedBehaviorSanitizer.
  • Dokumentiere Besitz jedes Pointers.