ポインタとメモリ

ポインタ演算

型付きpointerを1増やすと1byteではなく1要素進みます。

ポインタ演算とは?

型付きpointerを1増やすと1byteではなく1要素進みます。

Pointerとiteratorで連続メモリを走査します。

重要なポイント

  • ポインタは生存中の互換オブジェクトを指すかnullである必要があります。
  • 所有するallocationは一度だけ解放します。
  • ownershipとconstを明確に表現します。

CとC++のコード例

C
実行 →
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;
}
期待される出力
sum=100 distance=4
C++
実行 →
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';
}
期待される出力
sum=100 distance=4

CとC++の比較

同じ配列からone-past-endまでのみ定義されます。C++ iteratorは同じ考えをcontainerへ広げます。

C

ownershipとcleanupはプログラマが守る規約です。

C++

containerとRAIIがownershipとcleanupをlifetimeに結び付けます。

練習課題

両方を実行して変更し、言語ごとの保証を確認します。

  • nullとallocation失敗をテストします。
  • AddressSanitizerとUndefinedBehaviorSanitizerを使います。
  • 各pointerのownershipを文書化します。