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13. Ponteiros
13.1 Exibindo o endereço de memória de uma variável
Para exibir o endereço de memória de uma variável use o operador & antes da
variável. Lembre-se que o valor da variável é uma coisa e o endereço de memória onde
este valor está armazenado é outra. O código abaixo esclarecerá melhor estes conceitos:
/* exibindo o endereço de memória de variáveis */
#include <stdio.h>
int main()
{
char letra = 's';
int idade = 35;
char nome[10] = "samuel";
float peso = 87.8;
float altura = 1.82;
printf("Exibindo o endereço de memória de variáveis\n\n");
printf("O valor da variável letra é %c e seu endereço é %x\n",
letra,&letra);
printf("O valor da variável idade é %d e seu endereço é %x\n",
idade,&idade);
printf("O valor da variável nome é %s e seu endereço é %x\n",
nome,nome);
printf("O valor da variável peso é %2.1f e seu endereço é %x\n",
peso,&peso);
printf("O valor da variável altura é %1.2f e seu endereço é %x\n",
altura,&altura);
}
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Ao ser executado, o código acima deverá exibir algo parecido com:
Exibindo o endereço de memória de variáveis
O valor da variável letra é s e seu endereço é bffff8cb
O valor da variável idade é 35 e seu endereço é bffff8c4
O valor da variável nome é samuel e seu endereço é bffff8b8
O valor da variável peso é 87.8 e seu endereço é bffff8b4
O valor da variável altura é 1.82 e seu endereço é bffff8b0
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Observe na codificação que a variável nome não precisou do operador de endereço & pois matrizes já são tratadas como ponteiros pela linguagem C. Assim, quando o programa passa uma matriz para uma função, o compilador passa o endereço inicial da matriz.
13.2 Definição de ponteiros
Depois de entendida a diferença entre o valor de uma variável e seu endereço de memória fica fácil definir ponteiros.
Ponteiro é uma variável que armazena um endereço de memória.
OBSERVAÇÃO:Cabe aqui ressaltar que a linguagem C trata as matrizes como ponteiros, assim quando seu programa passa uma matriz para uma função, o compilador na verdade passa o endereço do primeiro elemento da matriz. Observe o exemplo abaixo:
/* verificando como C trata as matrizes como ponteiros */
#include <stdio.h>
int main()
{
int idade[5];
float peso[5];
char nome[10] = "samuel";
printf("O endereço do primeiro elemento da matriz idade é %x\n",idade);
printf("O endereço do primeiro elemento da matriz peso é %x\n",peso);
printf("O endereço do primeiro elemento da matriz nome é %x\n",nome);
return(0);
}
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13.3 Declarando uma variável ponteiro
A sintaxe para a declaração de uma variável ponteiro é:
onde TIPO é um tipo de dados válido e NOME é o nome da variável. Exemplo:
13.4 Atribuindo valor a uma variável ponteiro
Como o ponteiro é uma variável que armazena um endereço de memória, você deverá atribuir a uma variável ponteiro um endereço de memória. Exemplo:
/* atribuindo valor a uma variável ponteiro */
#include <stdio.h>
int main()
{
int idade = 35;
int *ptr_idade;
ptr_idade = &idade; /* foi atribuído o endereço da variável
idade a variável ponteiro ptr_idade.
Observe o uso do operador & que devolve
o endereço de memória da variável
idade. */
printf("O valor da variável idade é %d\n",idade);
printf("O endereço da variável idade é %x\n",&idade);
printf("O valor da variável ponteiro ptr_idade é %x\n",ptr_idade);
return(0);
}
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13.5 Desreferenciando um ponteiro
Um ponteiro armazena um endereço de memória. Desreferenciar um ponteiro é acessar o valor armazenado neste endereço. Para isso você deve usar o operador de indireção, que é o asterisco * . Exemplo:
/* desreferenciando um ponteiro */
#include <stdio.h>
int main()
{
int idade = 35;
int *ptr_idade;
ptr_idade = &idade; /* foi atribuído o endereço da variável
idade a variável ponteiro ptr_idade.
Observe o uso do operador & que devolve
o endereço de memória da variável
idade. */
printf("O valor da variável idade é %d\n",idade);
printf("O endereço da variável idade é %x\n",&idade);
printf("O valor da variável ponteiro ptr_idade é %x\n",ptr_idade);
printf("O valor apontado por ptr_idade é %d\n",*ptr_idade);
/* observe, na linha acima, o uso do operador de indireção ( * )
* para desreferenciar o ponteiro ptr_idade e, assim, exibir
* o valor armazenado no endereço de memória apontado por ele. */
return(0);
}
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13.6 Alterando o valor armazenado no endereço apontado por um ponteiro
/* Alterando o valor armazenado no endereço apontado
* por um ponteiro
*/
#include <stdio.h>
int main()
{
int numero = 35;
int *ptr;
ptr = № /* atribuindo o endereço de numero a ptr */
printf("O ponteiro ptr armazena o endereço %x que,\npor sua vez,
armazena o valor %d\n",ptr,*ptr);
*ptr = 25; /* alterando o valor armazenado no endereço
* apontado por ptr. Observe que o ponteiro
* deve ser desreferenciado.*/
printf("\nAgora o ponteiro ptr armazena o endereço %x que,
\npor sua vez, armazena o valor %d\n",ptr,*ptr);
return(0);
}
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13.7 Ponteiros como parâmetros de função
Quando queremos alterar o valor dos argumentos passados para uma função devemos definir os parâmetros da função como ponteiros. A isso denominamos chamada por referência. Exemplo:
/* ponteiros como parâmteros de função */
#include <stdio.h>
/* a função que recebe como argumento o valor
* da variável não consegue alterar o valor
* deste
*/
int valor(int a)
{
a = 35; /* alterando o valor do argumento passado */
}
/* a função que recebe como argumento um ponteiro
* consegue alterar o valor apontado por este
*/
int ponteiro(int *a)
{
*a = 35; /* alterando o valor do argumento passado */
}
int main()
{
int nr = 26;
int *ptr_nr;
printf("O valor inicial de nr é %d\n",nr);
valor(nr); /* função que recebe o valor. Não consegue alterar este */
printf("Valor de nr após a chamada da função valor = %d\n",nr);
ptr_nr = &nr;
ponteiro(ptr_nr); /* função que recebe ponteiro. Consegue alterar valor
* apontado
*/
printf("Valor de nr após a chamada da função ponteiro = %d\n",nr);
return(0);
}
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13.8 Aritmética dos ponteiros
Você pode somar e subtrair valores a ponteiros, porém deve estar atento a um detalhe. Os ponteiros são endereços de memória, assim ao somar 1 a um ponteiro você estará indo para o próximo endereço de memória do tipo de dado especificado. Por exemplo, digamos que um ponteiro do tipo char aponta para o endereço 1000. Se você somar 2 a este ponteiro o resultado será um ponteiro apontando para o endereço 1002, pois o tipo char requer um byte de memória para armazenar seus dados. Se este ponteiro fosse do tipo int o resultado seria um ponteiro apontando para o endereço 1008, pois o tipo int, sob o linux, requer quatro bytes para armazenar seus dados. Então, sempre que for somar ou subtrair aos ponteiros você tem que trabalhar com o tamanho do tipo de dado utilizado. Para isso você pode usar o operador sizeof.
Analise o código abaixo para um melhor entendimento deste conceito:
/* visualizando como funciona a aritmética de ponteiros */
#include <stdio.h>
int main()
{
char letra[5] = {'a','e','i','o','u'};
int contador, nr[5] = {30,12,67,13,41};
char *ptr_letra;
int *ptr_nr;
ptr_letra = letra;
ptr_nr = nr;
printf("Visualizando como funciona a aritmética de ponteiros\n");
printf("\nmatriz letra = a, e, i, o, u\n");
printf("matriz nr = 30,12,67,13,41\n");
printf("\nVerificando o tamanho dos tipos de dados\n");
printf("tamanho do tipo de dado char = %d\n",sizeof(char));
printf("tamanho do tipo de dado int = %d\n",sizeof(int));
printf("\nPonteiro para letra aponta para %c no endereço %x\n",
*ptr_letra,ptr_letra);
printf("Ponteiro para nr aponta para %d no endereço %x\n",
*ptr_nr,ptr_nr);
printf("\nIncrementando os ponteiros\n");
printf("ptr_letra + 3, ptr_nr + 2\n");
ptr_letra += 3;
ptr_nr += 2;
printf("\nPonteiro para letra agora aponta para %c no endereço %x\n",
*ptr_letra,ptr_letra);
printf("Ponteiro para nr agora aponta para %d no endereço %x\n",
*ptr_nr,ptr_nr);
return(0);
}
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13.9 Exibindo uma string usando um ponteiro
Uma string é uma matriz de caracteres. Podemos usar um ponteiro para exibí-la assim:
/* exibindo uma string usando um ponteiro */
#include <stdio.h>
int main()
{
char string[40] = "Exibindo uma string usando um ponteiro.";
char *ptr_str;
/* Apontando para a string */
ptr_str = string;
printf("Apontando para o inicio da string => ptr_str = %c\n\n",
*ptr_str);
/* Exibindo toda a string usando o ponteiro */
while(*ptr_str)
{
putchar(*ptr_str);
ptr_str++;
}
printf("\n");
return(0);
}
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13.10 Criando uma função que retorna um ponteiro
#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
/* Função que converte uma strig para maiúsculas.
* Esta função retorna um ponteiro
*/
char *converte_maiuscula(char *string)
{
char *inicio_da_str, *auxiliar;
inicio_da_str = auxiliar = string;
while(*string)
{
*auxiliar = toupper(*string);
string++;
auxiliar++;
}
return(inicio_da_str);
}
int main()
{
char string[80] = "Usando uma função que retorna uma string.";
printf("%s\n",string);
converte_maiuscula(string);
printf("%s\n",string);
return(0);
}
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13.11 Matriz de ponteiros/strings
A linguagem C lhe permite criar matrizes de ponteiros. O uso mais comum para este tipo de matriz é conter strings. Abaixo segue um exemplo da declaração de uma matriz que armazena ponteiros para strings:
char *dias(7) = {"Domingo","Segunda","Terça","Quarta",
"Quinta","Sexta","Sábado"};
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OBSERVAÇÃO:Em matrizes de ponteiros para strings a linguagem C não inclui um item NULL para indicar o final da matriz, você tem que fazer isso.
13.12 Percorrendo uma matriz de strings com um laço for
/* percorrendo uma matriz de strings com um laço for */
#include <stdio.h>
int main()
{
char *dias[7] = {"Domingo","Segunda","Terça","Quarta",
"Quinta","Sexta","Sábado"};
int contador;
for(contador = 0;contador < 7;contador++)
printf("%do dia da semana = %s\n",contador+1,dias[contador]);
return(0);
}
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13.13 Percorrendo uma matriz de strings com um ponteiro
/* percorrendo uma matriz de strings com um ponteiro */
#include <stdio.h>
int main()
{
char *dia[] = {"Domingo","Segunda","Terça","Quarta",
"Quinta","Sexta","Sábado",0};
char **ptr_dia;
/* *dia é um ponteiro para uma string e
* **ptr_dia é um ponteiro para um ponteiro para uma string
*/
ptr_dia = dia; /* apontando ptr_dia para o início da matriz dia */
while(*ptr_dia)
{
printf("%s\n",*ptr_dia);
ptr_dia++;
}
return(0);
}
/* Quando você declara uma matriz de strings o compilador
* não acrescenta um caractere NULL para indicar o final
* da matriz como o faz com uma matriz de caracteres (strings).
* Por isso você mesmo tem que inserir o caractere NULL para
* indicar o final da matriz.
*
* Foi isso que foi feito ao inserir 0 no final da matriz dia
*/
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13.14 Ponteiro para função
Você pode criar um ponteiro para uma função. O uso mais comum deste recurso é para passar uma função como parâmetro para outra função. A declaração de um ponteiro para uma função segue a sintaxe:
Observe o uso disto no exemplo abaixo:
/* exemplificando o uso de ponteiro para uma função */
#include <stdio.h>
/* função que identifica o maior entre dois inteiros */
int maior(int nr1,int nr2)
{
return((nr1 > nr2) ? nr1 : nr2);
}
/* função usa_maior(). Recebe dois inteiros e um
* ponteiro para a função maior()
*/
int usa_maior(int x,int y, int (*maior)())
{
return(maior(x,y));
}
int main()
{
int a,b;
printf("Entre com o primeiro número: ");
scanf("%d",&a);
printf("Entre com o segundo número: ");
scanf("%d",&b);
printf("O maior entre os dois é %d\n",usa_maior(a,b,&maior));
/* observe logo acima que usa_maior() recebe como argumentos
* dois números inteiros e o endereço da função maior()
* sendo, assim, coerente com sua declaração
*/
return(0);
}
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