Mutatók és memória címek

A mutatók, vagy más néven pointerek a C nyelv fontos elemei. Ezek lehetÅ‘vé teszik a programok számára, hogy memóriát címezzünk meg. A pointer nem más, mint egy numerikus érték, ami a memóriában egy változó memóriacímére mutat és lehetÅ‘vé teszi, hogy a mutatón keresztül közvetlenül módosítsuk az ott tárolt értéket. C# analógiával élve mondhatnánk, hogy a pointerek referenciák, de itt alacsonyabb szintű, tényleges memóriacímre mutatásról van szó. A pointerek esetén itt is van null érték, amire a NULL konstanssal tudunk hivatkozni. Kivételkezelés hiányában ha egy NULL érték kerül egy olyan változóba, amiben a kód erre nem számít, akkor fordító függÅ‘, hogy mi fog történni, mert szintén undefined behavior a NULL mutató dereferálása.

Nézzük meg, hogy hogyan is tudunk mutatót készíteni:

#include <stdio.h>

int main()
{
	/*Egy egész típusú változó*/
	int x = 10;
	/*pointer létrehozása x változó címével*/
	int *pointer = &x;

	/*A pointer által mutatott memória átírása*/
	*pointer = 20;

	printf("pointer memoria cim: %d\r\n", pointer);
	printf("pointer memoria cim: %p\r\n", (void*)pointer);
	printf("pointer erteke: %d\r\n", *pointer);
	printf("x: %d\r\n", x);
	return 0;
}

A program kimenete valami hasonló lesz:

pointer memoria cim: 2132803140
pointer memoria cim: 000000777f1ffe44
pointer erteke: 20
x: 20

A kódban x egy normál változó, amit inicializálunk 10 értékkel. Ezt követÅ‘en a pointer változó attól lesz mutató, hogy a * operátor szerepel a neve elÅ‘tt. Ennek x változó memóriacímét adjuk értékül. Egy változó memóriacímét a neve elÅ‘tt alkalmazott & operátorral tudjuk elkérni.

Ezt követÅ‘en a pointer változó által mutatott memóriacímre beírunk egy 20 értéket, ami valójában az x változó memória területét fogja módosítani. Ennél a műveletnél szintén fontos szerepe van a * operátornak. Ennek hiányában a pointer által mutatott memóriacímet állítanánk 20-ra és nem az értékét.

Ha véletlenül a pointer címét írjuk át és nem az értékét, akkor addig nincs baj, amíg ezek után nem de-referáljuk a pointert, mivel ez undefined behaviour. Éppen ezért, egy pointer által mutatott címet kézzel sose módosítsunk, mivel nem biztos, hogy a megadott memóriacím tartalmát lesz jogosultságunk kiolvasni vagy ha van is, nem biztos, hogy az van ott, amire számítunk és a programunk megfelelő felkészültség hiányában össze fog omlani.

A program kimenetbÅ‘l látható, hogy ugyan a %d formázásos kiírás működik a pointer címekre, de nem sok hasznos információt szolgáltat, mivel decimális formázást kapunk. Azonban, ha a %p formátumot alkalmazzuk, akkor hexadecimális kiírást kapunk. Jelen esetben 64 bitre kiegészítve, mivel 64 bites fordítóval készült a program.