Bài giảng Nhập môn lập trình - Chương 11: Con trỏ cơ bản

Nội dung text: Bài giảng Nhập môn lập trình - Chương 11: Con trỏ cơ bản

1. & VC BB Nội dung 1 Khái niệm và cách sử dụng 2 Các cách truyền đối số cho hàm 3 Con trỏ và mảng một chiều 4 Con trỏ và cấu trúc 1 NMLT - Con trỏ cơ bản
2. & VC BB Kiến trúc máy tính vBộ nhớ máy tính § Bộ nhớ RAM chứa rất nhiều ô nhớ, mỗi ô nhớ có kích thước 1 byte. § RAM dùng để chứa một phần hệ điều hành, các lệnh chương trình, các dữ liệu § Mỗi ô nhớ có địa chỉ duy nhất và địa chỉ này được đánh số từ 0 trở đi. § Ví dụ • RAM 512MB được đánh địa chỉ từ 0 đến 229 – 1 • RAM 2GB được đánh địa chỉ từ 0 đến 231 – 1 2 NMLT - Con trỏ cơ bản
3. & VC BB Khai báo biến trong C vQuy trình xử lý của trình biên dịch § Dành riêng một vùng nhớ với địa chỉ duy nhất để lưu biến đó. § Liên kết địa chỉ ô nhớ đó với tên biến. § Khi gọi tên biến, nó sẽ truy xuất tự động đến ô nhớ đã liên kết với tên biến. vVí dụ: int a = 0x1234; // Giả sử địa chỉ 0x0B 0A 0B 0C 0D 0E 0F 10 11 12 13 14 15 16 17 34 12 00 00 3 a NMLT - Con trỏ cơ bản
4. & VC BB Khái niệm con trỏ vKhái niệm § Địa chỉ của biến là một con số. § Ta có thể tạo biến khác để lưu địa chỉ của biến này Con trỏ. 0A 0B 0C 0D 0E 0F 10 11 12 13 14 15 16 17 34 12 00 00 0B 00 00 00 4 a pa NMLT - Con trỏ cơ bản
5. & VC BB Khai báo con trỏ vKhai báo § Giống như mọi biến khác, biến con trỏ muốn sử dụng cũng cần phải được khai báo * ; vVí dụ char *ch1, *ch2; int *p1, p2; § ch1 và ch2 là biến con trỏ, trỏ tới vùng nhớ kiểu char (1 byte). § p1 là biến con trỏ, trỏ tới vùng nhớ kiểu int (4 bytes) còn p2 là biến kiểu int bình thường. 5 NMLT - Con trỏ cơ bản
6. & VC BB Khai báo con trỏ vSử dụng từ khóa typedef typedef * ; ; vVí dụ typedef int *pint; int *p1; pint p2, p3; vLưu ý khi khai báo kiểu dữ liệu mới § Giảm bối rối khi mới tiếp xúc với con trỏ. § Nhưng dễ nhầm lẫn với biến thường. 6 NMLT - Con trỏ cơ bản
7. & VC BB Con trỏ NULL vKhái niệm § Con trỏ NULL là con trỏ không trỏ và đâu cả. § Khác với con trỏ chưa được khởi tạo. int n; int *p1 = &n; int *p2; // unreferenced local varialbe int *p3 = NULL; NULL 7 NMLT - Con trỏ cơ bản
8. & VC BB Khởi tạo kiểu con trỏ vKhởi tạo § Khi mới khai báo, biến con trỏ được đặt ở địa chỉ nào đó (không biết trước). chứa giá trị không xác định trỏ đến vùng nhớ không biết trước. § Đặt địa chỉ của biến vào con trỏ (toán tử &) = & ; vVí dụ int a, b; int *pa = &a, *pb; pb = &b; 8 NMLT - Con trỏ cơ bản
9. & VC BB Sử dụng con trỏ vTruy xuất đến ô nhớ mà con trỏ trỏ đến § Con trỏ chứa một số nguyên chỉ địa chỉ. § Vùng nhớ mà nó trỏ đến, sử dụng toán tử *. vVí dụ int a = 5, *pa = &a; cout<< pa; // Giá trị biến pa cout<<*pa; // Giá trị vùng nhớ pa trỏ đến Cout<<&pa; // Địa chỉ biến pa 0A 0B 0C 0D 0E 0F 10 11 12 13 14 15 16 17 05 00 00 00 0B 00 00 00 9 a pa NMLT - Con trỏ cơ bản
10. & VC BB Kích thước của con trỏ vKích thước của con trỏ char *p1; int *p2; float *p3; double *p4; § Con trỏ chỉ lưu địa chỉ nên kích thước của mọi con trỏ là như nhau: • Môi trường MD-DOS (16 bit): 2 bytes • Môi trường Windows (32 bit): 4 bytes 10 NMLT - Con trỏ cơ bản
11. & VC BB Các cách truyền đối số vTruyền giá trị (tham trị) #include void hoanvi(int x, int y); void main() { int a = 5; b = 6; hoanvi(a, b); cout<< a<< b; } void hoanvi(int x, int y) { int t = x; x = y; y = t; } 11 NMLT - Con trỏ cơ bản
12. & VC BB Truyền giá trị (tham trị) int x int y 18 19 1A 1B 1C 1D 1E 1F 20 21 22 23 24 25 05 00 00 00 06 00 00 00 int t = x; hoanvi int x int y x = y; y = t; 0A 0B 0C 0D 0E 0F 10 11 12 13 14 15 16 17 05 00 00 00 06 00 00 00 12 int a = 5 int b = 6 NMLT - Con trỏ cơ bản
13. & VC BB Các cách truyền đối số vTruyền địa chỉ (con trỏ) #include void hoanvi(int *x, int *y); void main() { int a = 2912; b = 1706; hoanvi(&a, &b); cout<< a<< b; } void hoanvi(int *x, int *y) { int t = *x; *x = *y; *y = t; } 13 NMLT - Con trỏ cơ bản
14. & VC BB Truyền địa chỉ (con trỏ) int *x int *y 18 19 1A 1B 1C 1D 1E 1F 20 21 22 23 24 25 0B 00 00 00 0F 00 00 00 int t = *x; hoanvi int *x int *y *x = *y; *y = *t; 0A 0B 0C 0D 0E 0F 10 11 12 13 14 15 16 17 05 00 00 00 06 00 00 00 14 int a = 5 int b = 6 NMLT - Con trỏ cơ bản
15. & VC BB Các cách truyền đối số vTruyền tham chiếu (C++) #include void hoanvi(int &x, int &y); void main() { int a = 2912; b = 1706; hoanvi(a, b); cout<< a<< b; } void hoanvi(int &x, int &y) { int t = x; x = y; y = t; } 15 NMLT - Con trỏ cơ bản
16. & VC BB Truyền tham chiếu (C++) int t = x; hoanvi int &x int &y x = y; y = t; 0A 0B 0C 0D 0E 0F 10 11 12 13 14 15 16 17 05 00 00 00 06 00 00 00 16 int a = 5 int b = 6 NMLT - Con trỏ cơ bản
17. & VC BB Một số lưu ý vMột số lưu ý § Con trỏ là khái niệm quan trọng và khó nhất trong C. Mức độ thành thạo C được đánh giá qua mức độ sử dụng con trỏ. § Nắm rõ quy tắc sau, ví dụ int a, *pa = &a; • *pa và a đều chỉ nội dung của biến a. • pa và &a đều chỉ địa chỉ của biến a. § Không nên sử dụng con trỏ khi chưa được khởi tạo. Kết quả sẽ không lường trước được. int *pa; *pa = 1904; 17 NMLT - Con trỏ cơ bản
18. & VC BB Con trỏ và mảng một chiều vMảng một chiều int array[3]; § Tên mảng array là một hằng con trỏ không thể thay đổi giá trị của hằng này. § array là địa chỉ đầu tiên của mảng array == &array[0] 0A 0B 0C 0D 0E 0F 10 11 12 13 14 15 16 17 18 array NMLT - Con trỏ cơ bản
19. & VC BB Con trỏ và mảng một chiều vCon trỏ đến mảng một chiều int array[3], *parray; parray = array; // Cách 1 parray = &array[0]; // Cách 2 18 19 1A 1B 1C 1D 1E 1F 0B 00 00 00 parray 0A 0B 0C 0D 0E 0F 10 11 12 13 14 15 16 17 19 array NMLT - Con trỏ cơ bản
20. & VC BB Phép toán số học trên con trỏ vPhép cộng (tăng) § + n  + n * sizeof( ) § Có thể sử dụng toán tử gộp += hoặc ++ p = array +2 +1 0A 0B 0C 0D 0E 0F 10 11 12 13 14 15 16 17 20 int array[3]; NMLT - Con trỏ cơ bản
21. & VC BB Phép toán số học trên con trỏ vPhép trừ (giảm) § – n  – n * sizeof( ) § Có thể sử dụng toán tử gộp –= hoặc – – p = &array[2] –2 –1 0A 0B 0C 0D 0E 0F 10 11 12 13 14 15 16 17 21 int array[3]; NMLT - Con trỏ cơ bản
22. & VC BB Phép toán số học trên con trỏ vPhép toán tính khoảng cách giữa 2 con trỏ § *p1, *p2; § p1 – p2 cho ta khoảng cách (theo số phần tử) giữa hai con trỏ (cùng kiểu) p1 = array p2 = &array[2] p1 – p2= (0B – 13)/sizeof(int) = –2 p2 – p1= (13 – 0B)/sizeof(int) = +2 0A 0B 0C 0D 0E 0F 10 11 12 13 14 15 16 17 22 int array[3]; NMLT - Con trỏ cơ bản
23. & VC BB Phép toán số học trên con trỏ vCác phép toán khác § Phép so sánh: So sánh địa chỉ giữa hai con trỏ (thứ tự ô nhớ) • == != • > >= • < <= § Không thể thực hiện các phép toán: * / % 23 NMLT - Con trỏ cơ bản
24. & VC BB Con trỏ và mảng một chiều vTruy xuất đến phần tử thứ n của mảng (không sử dụng biến mảng) § array[n] == p[n] == *(p + n) * ( p + 2 ) 0A 0B 0C 0D 0E 0F 10 11 12 13 14 15 16 17 24 int array[3]; NMLT - Con trỏ cơ bản
25. & VC BB Con trỏ và mảng một chiều vVí dụ nhập mảng void main() { int a[10], n = 10, *pa; pa = a; // hoặc pa = &a[0]; for (int i = 0; i > &a[i]; cin>> &p[i]; cin>> a + i; cin>> p + i; cin>> a++; cin>> p++; } &a[i]  (a + i)  (p + i)  &p[i] 25 NMLT - Con trỏ cơ bản
26. & VC BB Con trỏ và mảng một chiều vVí dụ xuất mảng void main() { int a[10], n = 10, *pa; pa = a; // hoặc pa = &a[0]; for (int i = 0; i<n; i++) cout<< a[i]; cout<< p[i]; cout<< *(a + i); cout<< *(p + i); cout<< *(a++); cout<< *(p++); } a[i]  *(a + i)  *(p + i)  p[i] 26 NMLT - Con trỏ cơ bản
27. & VC BB Truyền mảng 1 chiều cho hàm vChú ý! § Mảng một chiều truyền cho hàm là địa chỉ của phần tử đầu tiên chứ không phải toàn mảng. xuất int a[3] int n int a[] int *a 10 11 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 27 int array[3]; NMLT - Con trỏ cơ bản
28. & VC BB Con trỏ và mảng một chiều vVí dụ void xuat(int a[10], int n) { for (int i = 0; i<n; i++) printf(“%d”, *(a++)); // OK } void main() { int a[10], n = 10; for (int i = 0; i<n; i++) cout<< *(a++); // Lỗi } Đối số mảng truyền cho hàm không phải hằng 28 con trỏ. NMLT - Con trỏ cơ bản
29. & VC BB Con trỏ và mảng một chiều vLưu ý § Không thực hiện các phép toán nhân, chia, lấy phần dư. § Tăng/giảm con trỏ n đơn vị có nghĩa là tăng/giảm giá trị của nó n*sizeof( ) § Không thể tăng/giảm biến mảng. Hãy gán một con trỏ đến địa chỉ đầu của mảng và tăng/giảm nó. § Đối số mảng một chiều truyền cho hàm là địa chỉ phần tử đầu tiên của mảng. 29 NMLT - Con trỏ cơ bản
30. & VC BB Con trỏ cấu trúc vTruy xuất bằng 2 cách -> (* ). vVí dụ struct PHANSO { int tu, mau; }; PHANSO ps1, *ps2 = &p1; // ps2 là con trỏ ps1.tu = 1; ps1.mau = 2; ps2->tu = 1; ps2->mau = 2; (*ps2).tu = 1; (*ps2).mau = 2; 30 NMLT - Con trỏ cơ bản
31. & VC BB Con trỏ cấu trúc vGán hai cấu trúc struct PHANSO { int tu, mau; }; PHANSO ps1, *ps2; ps1.tu = 1; ps1.mau = 2;// ps1 = 1/2 ps2 = &ps1; ps2->tu = 3; ps2->mau = 4; // ps1 = 3/4 31 NMLT - Con trỏ cơ bản
32. & VC BB Bài tập lý thuyết vBài 1: Cho đoạn chương trình sau: float pay; float *ptr_pay; pay=2313.54; ptr_pay = &pay; vHãy cho biết giá trị của: a. pay b. *ptr_pay c. *pay d. &pay 32 Tin học cơ sở 2 - Đặng Bình Phương
33. & VC BB Bài tập lý thuyết vBài 2: Tìm lỗi #include #include void main() { int *x, y = 2; *x = y; *x += y++; cout<<*x<<y; getch(); } 33 Tin học cơ sở 2 - Đặng Bình Phương
34. & VC BB Bài tập lý thuyết v Bài 1: Toán tử nào dùng để xác định địa chỉ của một biến? v Bài 2: Toán tử nào dùng để xác định giá trị của biến do con trỏ trỏ đến? v Bài 3: Phép lấy giá trị gián tiếp là gì? v Bài 4: Các phần tử trong mảng được sắp xếp trong bộ nhớ như thế nào? v Bài 5: Cho mảng một chiều data. Trình bày 2 cách lấy địa chỉ phần tử đầu tiên của mảng này. 34 Tin học cơ sở 2 - Đặng Bình Phương
35. & VC BB Bài tập lý thuyết v Bài 6: Nếu ta truyền cho hàm đối số là mảng một chiều. Trình bày hai cách nhận biết phần tử cuối của mảng? v Bài 7: Trình bày 6 phép toán có thể thực hiện trên con trỏ? v Bài 8: Cho con trỏ p1 trỏ đến phần tử thứ 3 còn con trỏ p2 trỏ đến phần tử thứ 4 của mảng int. p2 – p1 = ? v Bài 9: Giống như câu trên nhưng đối với mảng float? 35 Tin học cơ sở 2 - Đặng Bình Phương
36. & VC BB Bài tập v Bài 10: Trình bày khai báo con trỏ pchar trỏ đến kiểu char. v Bài 11: Cho biến cost kiểu int. Khai báo và khởi tạo con trỏ pcost trỏ đến biến này. v Bài 12: Gán giá trị 100 cho biến cost sử dụng hai cách trực tiếp và gián tiếp. v Bài 13: In giá trị của con trỏ và giá trị của biến mà nó trỏ tới. v Bài 14: Sử dụng con trỏ để làm lại các bài tập về mảng một chiều. 36 Tin học cơ sở 2 - Đặng Bình Phương
37. & VC BB Bài tập lý thuyết vBài 15: Cho đoạn chương trình sau: int *pint; float a; char c; double *pd; Hãy chọn phát biểu sai cú pháp: a. a = *pint; b. c = *pd; c. *pint = *pd; d. pd = a; 37 Tin học cơ sở 2 - Đặng Bình Phương
38. & VC BB Bài tập thực hành vBài 16: Viết chương trình nhập số nguyên dương n gồm k chữ số (0 < k ≤ 5) , sắp xếp các chữ số của n theo thứ tự tăng dần. Ví dụ: § Nhập n = 1536 § Kết quả sau khi sắp xếp: 1356. 38 Tin học cơ sở 2 - Đặng Bình Phương