Задачі та рішення: Указатели C

Тему Указатели в C мы рассмотрели в двух статьях:

Теперь вам придется много практиковаться, чтобы закрепить знания и до конца разобраться. Решим несколько задач для начала.

1. завдання елементарна, але вимагає хорошого розуміння що таке покажчики. Дан покажчик: double **p = 0; Виконайте наступні завдання (рішення можна оформляти всередині функції main):
* створіть конструкцію, зображену на малюнку;
* виведіть число, вказане в квадратику, на екран;
* після цього видаліть всі динамічні об'єкти.

Знову ж – шукаємо найкоротший рішення. Автор: Olej

Посмотреть код

2. Объявите указатель на массив типа double и предложите пользователю выбрать его размер. Далее напишите четыре функции: первая должна выделить память для массива, друга– заполнить ячейки данными, третья – показать данные на экран, четвертая – освободить занимаемую память. Програма повинна пропонувати користувачеві продовжувати роботу (создавать новые динамические массивы ) або вийти з програми.

Посмотреть код

#include <iostream>
using namespace std;

double* giveMemoryToArr(double* startPtr, int sizeOfArr);
void fillArr(double* ptrArr, int sizeOfArr);
void showArr(double* ptrArr, int sizeOfArr);
double* freeMemory(double* ptrArr);

int main()
{
	setlocale(LC_ALL, "rus");

	double* pArrForFill = 0;
	char userAnswer = 0;

	do
	{
		int sizeOfArray = 0;
		cout << "Размер массива: ";
		cin >> sizeOfArray;

		pArrForFill = giveMemoryToArr(pArrForFill, sizeOfArray);
		fillArr(pArrForFill, sizeOfArray);
		showArr(pArrForFill, sizeOfArray);
		pArrForFill = freeMemory(pArrForFill);

		cout << "\nПродолжить (1). Выйти (0): ";
		cin >> userAnswer;
	} while (userAnswer != '0');

	return 0;
}

double* giveMemoryToArr(double* ptrArr, int sizeOfArr)
{
	ptrArr = new double[sizeOfArr];
	return ptrArr;
}
//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
void fillArr(double* ptrArr, int sizeOfArr)
{
	for (int i = 0; i < sizeOfArr; i++)
	{
		ptrArr[i] = (i + 1) * 0.2;		
	}
}
//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
void showArr(double* ptrArr, int sizeOfArr)
{
	for (int i = 0; i < sizeOfArr; i++)
	{
		cout << ptrArr[i] << "  ";
	}
	cout << endl;
}
//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
double*  freeMemory(double* ptrArr)
{
	delete[] ptrArr;
	ptrArr = 0;

	return ptrArr;
}

#include <iostream>

using namespace std;

double* giveMemoryToArr(double* startPtr, int sizeOfArr);

void fillArr(double* ptrArr, int sizeOfArr);

void showArr(double* ptrArr, int sizeOfArr);

double* freeMemory(double* ptrArr);

int main()

{

setlocale(LC_ALL, "rus");

double* pArrForFill = 0;

char userAnswer = 0;

{

int sizeOfArray = 0;

cout << "Размер массива: ";

cin >> sizeOfArray;

pArrForFill = giveMemoryToArr(pArrForFill, sizeOfArray);

fillArr(pArrForFill, sizeOfArray);

showArr(pArrForFill, sizeOfArray);

pArrForFill = freeMemory(pArrForFill);

cout << "\nПродолжить (1). Выйти (0): ";

cin >> userAnswer;

} while (userAnswer != '0');

return 0;

}

double* giveMemoryToArr(double* ptrArr, int sizeOfArr)

{

ptrArr = new double[sizeOfArr];

return ptrArr;

}

//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

void fillArr(double* ptrArr, int sizeOfArr)

{

for (int i = 0; i < sizeOfArr; i++)

{

ptrArr[i] = (i + 1) * 0.2;

}

//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

void showArr(double* ptrArr, int sizeOfArr)

{

for (int i = 0; i < sizeOfArr; i++)

{

cout << ptrArr[i] << " ";

}

cout << endl;

}

//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

double* freeMemory(double* ptrArr)

{

delete[] ptrArr;

ptrArr = 0;

return ptrArr;

}

Остановимся на функции, которая выделяет память под массив, размер которого задает пользователь. це функціяgiveMemoryToArr(). Определение находится в строках 34 – 38. Как видно – в результаті вона повертає покажчик типу double. Дивіться – якби функція мала типvoid, как бы она работала? В нее передался бы указатель и заданный размер. Далее для этого указателя выделяется участок памяти – рядок 36. І все– при выходе их функции копия указателя уничтожается и адрес этого участка памяти нигде не сохранен. Поэтому функция должна вернуть адрес (указатель) в результаті роботи. Тобто адреса виділеної ділянки пам'яті нам треба буде записати в покажчик, который объявлен в main() в строке 13.

Результат:

[crayon-673f2ef359a88348048343/]

Результат:

3. Объявите указатель на массив типа int и выделите память память для 12-ти элементов. Необходимо написать функцию, которая поменяет значения четных и нечетных ячеек массива. Например есть массив из 4-х элементов:

Посмотреть код

#include <iostream>
using namespace std;

void fillArr(int* ptrArr, int sizeOfArr);
void showArr(int* ptrArr, int sizeOfArr);
void swapDataInCells(int* ptrArr, int sizeOfArr);

int main()
{
	int sizeOfArray = 12;
	int* pArrForSwap = new int[sizeOfArray];

	fillArr(pArrForSwap, sizeOfArray);
	showArr(pArrForSwap, sizeOfArray);
	swapDataInCells(pArrForSwap, sizeOfArray);
	showArr(pArrForSwap, sizeOfArray);

	delete[] pArrForSwap;

	return 0;
}

void fillArr(int* ptrArr, int sizeOfArr)
{
	for (int i = 0; i < sizeOfArr; i++)
	{
		ptrArr[i] = i * 10;		
	}
}
//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
void showArr(int* ptrArr, int sizeOfArr)
{
	for (int i = 0; i < sizeOfArr; i++)
	{
		cout << ptrArr[i] << "  ";
	}
	cout << endl << endl;
}
//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
void swapDataInCells(int* ptrArr, int sizeOfArr)
{
	int bufferVar = 0; // переменная буфер
	for (int i = 0; i < sizeOfArr; i++)
	{
		if (i % 2 == 0)
		{
			bufferVar = ptrArr[i];
			ptrArr[i] = ptrArr[i + 1];
			ptrArr[i + 1] = bufferVar;
		}
	}
}

#include <iostream>

using namespace std;

void fillArr(int* ptrArr, int sizeOfArr);

void showArr(int* ptrArr, int sizeOfArr);

void swapDataInCells(int* ptrArr, int sizeOfArr);

int main()

{

int sizeOfArray = 12;

int* pArrForSwap = new int[sizeOfArray];

fillArr(pArrForSwap, sizeOfArray);

showArr(pArrForSwap, sizeOfArray);

swapDataInCells(pArrForSwap, sizeOfArray);

showArr(pArrForSwap, sizeOfArray);

delete[] pArrForSwap;

return 0;

}

void fillArr(int* ptrArr, int sizeOfArr)

{

for (int i = 0; i < sizeOfArr; i++)

{

ptrArr[i] = i * 10;

}

//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

void showArr(int* ptrArr, int sizeOfArr)

{

for (int i = 0; i < sizeOfArr; i++)

{

cout << ptrArr[i] << " ";

}

cout << endl << endl;

}

//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

void swapDataInCells(int* ptrArr, int sizeOfArr)

{

int bufferVar = 0; // переменная буфер

for (int i = 0; i < sizeOfArr; i++)

{

if (i % 2 == 0)

{

bufferVar = ptrArr[i];

ptrArr[i] = ptrArr[i + 1];

ptrArr[i + 1] = bufferVar;

}

Определение функции, которая меняет данные местами, находится в строках 40 – 52. У ній оголошується тимчасова зміннаbufferVar. Она будет выполнять роль буфера для значений, которые необходимо будет записать в другую ячейку. Цикл for буде перебирати всі осередки масиву. якщо індекс– парне число(если остаток от деления на 2 равен 0), то записуємо значення цього осередку в зміннуbufferVar. В саму четную ячейку записывается значение следующей (нечетной): ptrArr[i] = ptrArr[i + 1]; І далі вже в непарну копіюємо значення зbufferVar: ptrArr[i + 1] = bufferVar; Потім цикл і блок if перейдут к проверке следующей ячейки.

Результат работы:

[crayon-673f2ef359a8a461410279/]

Определение функции, которая меняет данные местами, находится в строках 40 – 52. У ній оголошується тимчасова зміннаbufferVar. Она будет выполнять роль буфера для значений, которые необходимо будет записать в другую ячейку. Цикл for буде перебирати всі осередки масиву. якщо індекс– парне число(если остаток от деления на 2 равен 0), то записуємо значення цього осередку в зміннуbufferVar. В саму четную ячейку записывается значение следующей (нечетной): [crayon-673f2ef359a8c286694341-i/] І далі вже в непарну копіюємо значення зbufferVar: [crayon-673f2ef359a8e165929217-i/] Потім цикл і блок if перейдут к проверке следующей ячейки.

Результат работы:

4. Оголосити і заповнити двовимірний динамічний масив випадковими числами від 10 до 50. Показать его на экран. Для заполнения и показа на экран написать отдельные функции. (подсказка: функции должны принимать три параметра – указатель на динамический массив, количество строк, количество столбцов). Кількість рядків і стовпців вибирає користувач.

Посмотреть код

#include <iostream>
#include <ctime>
using namespace std;

void show2Arr(int** ArrForChange, int strAmount, int colAmount);
void fill2Array(int** ArrForChange, int strAmount, int colAmount);

int main()
{
	setlocale(LC_ALL, "rus");

	int stringAmount = 0;
	int columnAmount = 0;

	cout << "Введите размерность двумерного массива!\n";
	cout << "Строк: ";
	cin >> stringAmount;
	cout << "Столбцов: ";
	cin >> columnAmount;

	//создавая двумерный динамический массив используем указатель на указатель
	int** ArrayForChange = new int*[stringAmount];
	for (int i = 0; i < stringAmount; i++)
	{
		ArrayForChange[i] = new int[columnAmount];
	}

	fill2Array(ArrayForChange, stringAmount, columnAmount); // заполнение массива
	show2Arr(ArrayForChange, stringAmount, columnAmount);  // показ на экран

	//Очистка памяти динамического двумерного массива
	for (int i = 0; i < stringAmount; i++)
	{
		delete[] ArrayForChange[i];
	}
	delete[] ArrayForChange;

	return 0;
}

void show2Arr(int** ArrForChange, int strAmount, int colAmount)
{
	cout << endl << endl;
	for (int i = 0; i < strAmount; i++)
	{
		cout << " |  ";
		for (int j = 0; j < colAmount; j++)
		{
			cout << ArrForChange[i][j] << "  ";
		}
		cout << "|" << endl;
	}
}
//заполнение элементов двумерного массива случайными значениями
void fill2Array(int** ArrForChange, int strAmount, int colAmount)
{
	srand(time(0));
	for (int i = 0; i < strAmount; i++)
	{
		for (int j = 0; j < colAmount; j++)
		{
			ArrForChange[i][j] = 10 + rand() % 41;
		}
	}
}

#include <iostream>

#include <ctime>

using namespace std;

void show2Arr(int** ArrForChange, int strAmount, int colAmount);

void fill2Array(int** ArrForChange, int strAmount, int colAmount);

int main()

{

setlocale(LC_ALL, "rus");

int stringAmount = 0;

int columnAmount = 0;

cout << "Введите размерность двумерного массива!\n";

cout << "Строк: ";

cin >> stringAmount;

cout << "Столбцов: ";

cin >> columnAmount;

//создавая двумерный динамический массив используем указатель на указатель

int** ArrayForChange = new int*[stringAmount];

for (int i = 0; i < stringAmount; i++)

{

ArrayForChange[i] = new int[columnAmount];

}

fill2Array(ArrayForChange, stringAmount, columnAmount); // заполнение массива

show2Arr(ArrayForChange, stringAmount, columnAmount); // показ на экран

//Очистка памяти динамического двумерного массива

for (int i = 0; i < stringAmount; i++)

{

delete[] ArrayForChange[i];

}

delete[] ArrayForChange;

return 0;

}

void show2Arr(int** ArrForChange, int strAmount, int colAmount)

{

cout << endl << endl;

for (int i = 0; i < strAmount; i++)

{

cout << " | ";

for (int j = 0; j < colAmount; j++)

{

cout << ArrForChange[i][j] << " ";

}

cout << "|" << endl;

}

//заполнение элементов двумерного массива случайными значениями

void fill2Array(int** ArrForChange, int strAmount, int colAmount)

{

srand(time(0));

for (int i = 0; i < strAmount; i++)

{

for (int j = 0; j < colAmount; j++)

{

ArrForChange[i][j] = 10 + rand() % 41;

}

Первое на что надо обратить внимание – это объявление динамического двумерного массива, виділення пам'яті для нього і її звільнення. Коли ми розглядали тему Двумерные массивы в С мы затрагивали тот вопрос, что двумерный массив – це масив масивів. Например если объявлен двумерный массив ІНТ ArrForChange[3][3], то значить він містить в собі три масиву по три елементи кожен. Объявляется двумерный динамический массив с применением операции ** (двойная звездочка). Это указатель на указатель. Он содержит в себе адрес массива указателей, каждый элемент которого хранит адрес какой-то строки двумерного массива. Визуально это можно показать так:

Сначала надо выделить память под массив, который будет содержать адреса строк двумерного массива:

int** ArrayForChange = new int*[stringAmount];

22	int** ArrayForChange = new int*[stringAmount];

Вы видите, что память выделяется не для данных типа int, а именно для указателей на данные типа int.

Далее выделяется память для каждого указателя. В этой памяти уже будут находиться данные типа int:

for (int i = 0; i < stringAmount; i++)
{ 
    ArrayForChange[i] = new int[columnAmount];
}

for (int i = 0; i < stringAmount; i++)

{

ArrayForChange[i] = new int[columnAmount];

}

звільняючи пам'ять, занимаемую двумерным массивом, надо быть внимательным. Освободить её надо обратным способом: сначала память в которой содержатся данные:

for (int i = 0; i < stringAmount; i++)
{
    delete[] ArrayForChange[i];
}

for (int i = 0; i < stringAmount; i++)

{

delete[] ArrayForChange[i];

}

Потом память массива указателей:

delete[] ArrayForChange;

36	delete[] ArrayForChange;

Если пропустить первый шаг – произойдет утечка памяти. Так как ячейки занимаемые данными, будут отмечены как зарезервированная память и не смогут использоваться в программе повторно.

Передавая двумерный массив в функцию, нам необходимо передать указатель на указатель.

voidshow2Arr(int** ArrForChange, intstrAmount, intcolAmount);

voidfill2Array(int** ArrForChange, intstrAmount, intcolAmount);

Когда функция получает этот указатель на указатель, она далее может с ним работать, как с обычным двумерным массивом. Например используя вложенные циклы, отображать данные на экран, как показано в строках 44 – 52. Або внести дані в осередку масиву– строки 58 – 64.

Результат работы программы:

[crayon-673f2ef359a8f191548838/]

Сначала надо выделить память под массив, который будет содержать адреса строк двумерного массива:

[crayon-673f2ef359a91939557783/]

Вы видите, что память выделяется не для данных типа int, а именно для указателей на данные типа int.

Далее выделяется память для каждого указателя. В этой памяти уже будут находиться данные типа int:

[crayon-673f2ef359a93456055789/]

[crayon-673f2ef359a94333350022/]

Потом память массива указателей:

[crayon-673f2ef359a95619665646/]

Передавая двумерный массив в функцию, нам необходимо передать указатель на указатель.

voidshow2Arr(int** ArrForChange, intstrAmount, intcolAmount);

voidfill2Array(int** ArrForChange, intstrAmount, intcolAmount);

Результат работы программы:

40 думки про "Задачі та рішення: Указатели C ”

Микита говорить:
13.07.2022 at 12:06
double* giveMemoryToArr(double* startPtr, int sizeOfArr);
void fillArr(double* ptrArr, int sizeOfArr);
void showArr(double* ptrArr, int sizeOfArr);
double* freeMemory(double* ptrArr);
Поясніть, будь ласка, ось ці рядки,чому ми саме покажчик на double беремо,чому void.
відповісти
1. Архонт Ачивок говорить:
  30.09.2022 at 23:38
  покажчик повинен бути того ж типу на що він вказує/зберігається тип. просто зайво ускладнили новачкову 2 задачу. масив сам по собі є вказівником. void тому що не потрібно нічого повертати після роботи функції, це теж саме що return 0;
  відповісти