Kurs C: Wskaźniki - Operator adresu &

Autor: Dondu

Kurs języka C: Spis treści

Wskaźniki to jeden z najważniejszych elementów języka C. Umożliwiają one pisanie bardzo efektywnych programów, co w szczególności jest istotne w przypadku mikrokontrolerów, gdzie zależy nam na oszczędzaniu pamięci programu. Wskaźniki mogą być wykorzystywane zarówno przy operowaniu na pamięci RAM (np. SRAM) jak i ROM (np. FLASH).

Część początkujących unika wskaźników jak ognia nie rozumiejąc istoty i zawiłości z nimi związanych. Jest to zrozumiałe, bo faktycznie na początku drogi łatwo popełniać błędy. Dlatego też wskaźniki są naturalnym kolejnym, ale bardzo istotnym stopniem wtajemniczenia, na którego poznanie należy i warto poświęcić nieco czasu.

Zacznijmy więc od tego, że:

Deklaracja zmiennej rezerwuje miejsce w pamięci, czyli kompilator przydziela dla niej określony (jej typem) obszar w pamięci (jeden lub kilka bajtów).

Jako, że każda komórka pamięci ma swój adres, stąd każda zmienna takowy adres posiada.

Aby uzyskać adres zmiennej przydzielony jej przez kompilator należy użyć:

Operator adresu: &

Poniższy przykład pozwala na wyświetlenie adresu, pod którym znajduje się zadeklarowana zmienna a. W celu poznania adresu wykorzystamy operator adresu (symbol &), a do jego wyświetlenia wykorzystamy funkcję printf wraz z formatowaniem adresów wskaźników, czyli %p. (więcej na temat printf w artykule: Printf() i funkcje pochodne).

Aby więc uzyskać adres zmiennej a, należy użyć jej wraz z operatorem adresu, czyli: &a

Przykład 1 (w kompilatorze)

#include <stdio.h>

unsigned char a;  //deklaracja zmiennej 

int main(void){

  printf("adres zmiennej a: %p \n", &a); //pokaż adres zmiennej a

  return 0;
}

Zobacz jakie będą adresy zmiennych deklarowanych w funkcji i poza nią:

Przykład 2 (w kompilatorze)

#include <stdio.h>

unsigned char a, b;

int main(void){

  unsigned char c, d;

  printf("adres zmiennej a: %p \n", &a); //zmienna w obszarze 1
  printf("adres zmiennej b: %p \n", &b); //zmienna w obszarze 1

  printf("adres zmiennej c: %p \n", &c); //zmienna w obszarze 2
  printf("adres zmiennej d: %p \n", &d); //zmienna w obszarze 2

  return 0;
}

Po skompilowaniu w CManiaku powyższego przykładu zauważysz, że zmienne deklarowane są w dwóch różnych obszarach pamięci. Gdy kompilowałem powyższy program w trakcie pisania artykułu adresy były następujące:

adres zmiennej a: 0x80497cd
adres zmiennej b: 0x80497cc
adres zmiennej c: 0xbfc12f9e
adres zmiennej d: 0xbfc12f9f

Zauważ że:

• zmienne deklarowane są w dwóch różnych obszarach pamięci w zależności od tego, czy były deklarowane w funkcji, czy poza nią,
• adresy zmiennych a oraz b są malejące, a zmiennych c oraz d rosnące,
• po niewielkiej zmianie kodu programu i nowej kompilacji adresy zmiennych mogą być inne (decyduje o tym kompilator).

Teraz już wiesz dlaczego wskaźniki nazywają się wskaźnikami - po prostu wskazują położenie zmiennej w pamięci.

Wskaźniki mogą wskazywać nie tylko położenie zmiennych, ale także np. adres funkcji:

Przykład 3 (w kompilatorze)

#include <stdio.h>

void funkcja(void){
 
 //jakis kod
 
 return;
}

int main(void){

  printf("adres funkcji funkcja(): %p \n", &funkcja);
  printf("adres funkcji main(): %p \n", &main);

  return 0;
}

Ale po co znać adres funkcji? Na przykład po to, by móc skatalogować adresy funkcji w tablicy i wywoływać funkcje w zależności od jakiegoś parametru, ale o tym napiszę w jednym z kolejnych artykułów.


Kurs języka C: Spis treści

42