Указатели и адреса в C и C++
В этом уроке вы сохраните адрес переменной в указателе, обратитесь к значению через этот указатель и измените исходную переменную.
Введение
Указатель (pointer) - это переменная, которая хранит адрес памяти другой переменной. Оператор & даёт адрес переменной, а оператор * (разыменование) обращается к значению по адресу, на который указывает указатель. Указатели - одно из самых важных понятий C и C++.
Главное
- Указатель должен указывать только на существующий объект нужного типа или быть равен null.
- Каждую выделенную область памяти нужно освободить ровно один раз.
- Явно обозначайте, какая функция владеет памятью (ownership), а какие данные только читаются (const).
Примеры кода на C и C++
#include <stdio.h>
int main(void) {
int score = 70;
int *score_ptr = &score;
*score_ptr += 5;
printf("score=%d same-address=%s\n", score,
score_ptr == &score ? "yes" : "no");
return 0;
}
score=75 same-address=yes
#include <iostream>
int main() {
int score = 70;
int* score_ptr = &score;
*score_ptr += 5;
std::cout << "score=" << score << " same-address="
<< std::boolalpha << (score_ptr == &score) << '\n';
}
score=75 same-address=true
Сравнение C и C++
Указатель score_ptr хранит адрес score, поэтому *score_ptr += 5 на самом деле прибавляет 5 к самой переменной score, и она меняется с 70 на 75. Сравнение score_ptr == &score подтверждает, что адреса совпадают. В C++ обычные указатели (raw pointer) по-прежнему используют, когда нужен только доступ к данным без управления памятью, но если переменная никогда не должна быть пустой, предпочитают ссылки.
Владение памятью и её освобождение полностью лежат на программисте.
Контейнеры и RAII автоматически освобождают ресурсы, когда заканчивается время жизни объекта.
Упражнения для практики
Запустите обе версии, а затем измените код, чтобы увидеть разницу в безопасности, которую даёт каждый язык.
- Проверьте работу с нулевыми указателями и при ошибках выделения памяти.
- Запустите программу с AddressSanitizer и UndefinedBehaviorSanitizer, чтобы найти ошибки работы с памятью.
- Явно обозначьте, какой указатель владеет памятью, а какой служит только для чтения.
Попрактикуйтесь на задаче
Примените материал этого урока к реальной задаче. Каждая задача запускается в браузере, с мгновенными тестами и разбором от ИИ.
Все задачи