home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ C/C++ Users Group Library 1996 July / C-C++ Users Group Library July 1996.iso / vol_300 / 353_01 / chap03.txt < prev    next >
Text File  |  1992-01-18  |  14KB  |  295 lines
  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.                                                        Chapter 3
  7.                                                         POINTERS
  8.  
  9. Because pointers are so important in C and C++, this chapter will
  10. review some of the more important topics concerning pointers.  Even
  11. if you are extremely conversant in the use of pointers, you should
  12. not completely ignore this chapter because some new material unique
  13. to C++ is presented here.
  14.  
  15.  
  16. POINTER REVIEW
  17. _________________________________________________________________
  18.  
  19. Examine the program named POINTERS.CPP for a     ================
  20. simple example of the use of pointers.  This is    POINTERS.CPP
  21. a pointer review and if you are comfortable with ================
  22. the use of pointers, you can skip this example
  23. program completely.
  24. A pointer in either ANSI-C or C++ is declared with an asterisk
  25. preceding the variable name.  The pointer is then a pointer to a
  26. variable of that one specific type and should not be used with
  27. variables of other types.  Thus pt_int is a pointer to an integer
  28. type variable and should not be used with any other type.  Of
  29. course, an experienced C programmer knows that it is simple to
  30. coerce the pointer to be used with some other type by using a cast,
  31. but he must assume the responsibility for its correct usage.
  32.  
  33. In line 12 the pointer named pt_int is assigned the address of the
  34. variable named pig and line 13 uses the pointer named pt_int to add
  35. the value of dog to the value of pig because the asterisk
  36. dereferences the pointer in exactly the same manner as standard C.
  37. The address is used to print out the value of the variable pig in
  38. line 14 illustrating the use of a pointer with the stream output
  39. operator cout.  Likewise, the pointer to float named pt_float is
  40. assigned the address of x, then used in a trivial calculation in
  41. line 18.
  42.  
  43. If you are not completely comfortable with this trivial program
  44. using pointers, you should review the use of pointers in any good
  45. C programming book or Coronado Enterprises C tutorial before
  46. proceeding on because we will assume that you have a thorough
  47. knowledge of pointers throughout the remainder of this tutorial.
  48. It is not possible to write a C program of any significant size or
  49. complexity without the use of pointers.
  50.  
  51.  
  52. CONSTANT POINTERS AND POINTERS TO CONSTANTS
  53. _________________________________________________________________
  54.  
  55. The definition of C++ allows a pointer to a constant to be defined
  56. such that the value to which the pointer points cannot be changed
  57.  
  58.                                                          Page 3-1
  59.  
  60.                                              Chapter 3 - Pointers
  61.  
  62. but the pointer itself can be moved to another variable or
  63. constant.  The method of defining a pointer to a constant is
  64. illustrated in line 22.  In addition to a pointer to a constant,
  65. you can also declare a constant pointer, one that cannot be
  66. changed.  Line 23 illustrates this.  Note that neither of these
  67. pointers are used in illustrative code.
  68.  
  69. Either of these constructs can be used to provide additional
  70. compile time checking and improve the quality of your code.  If you
  71. know a pointer will never be moved due to its nature, you should
  72. define it as a constant pointer.  If you know that a value will not
  73. be changed, it can be defined as a constant and the compiler will
  74. tell you if you ever inadvertently attempt to change it.
  75.  
  76.  
  77. A POINTER TO VOID
  78. _________________________________________________________________
  79.  
  80. The pointer to void is actually a part of the ANSI-C standard but
  81. is relatively new so it is commented upon here.  A pointer to void
  82. can be assigned the value of any other pointer type.  You will
  83. notice that the pointer to void named general is assigned an
  84. address of an int type in line 15 and the address of a float type
  85. in line 20 with no cast and no complaints from the compiler.  This
  86. is a relatively new concept in C and C++.  It allows a programmer
  87. to define a pointer that can be used to point to many different
  88. kinds of things to transfer information around within a program.
  89. A good example is the malloc() function which returns a pointer to
  90. void.  This pointer can be assigned to point to any entity, thus
  91. transferring the returned pointer to the correct type.
  92.  
  93. A pointer to void is aligned in memory in such a way that it can
  94. be used with any of the simple predefined types available in C++,
  95. or in ANSI-C for that matter.  They will also align with any
  96. compound types the user can define since compound types are
  97. composed of the simpler types.
  98.  
  99. Be sure to compile and execute this program.
  100.  
  101.  
  102. DYNAMIC ALLOCATION AND DEALLOCATION
  103. _________________________________________________________________
  104.  
  105. Examine the program named NEWDEL.CPP for our     ================
  106. first example of the new and delete operators.      NEWDEL.CPP
  107. The new and delete operators do dynamic          ================
  108. allocation and deallocation in much the same
  109. manner that malloc() and free() do in your old
  110. favorite C implementation.
  111.  
  112. During the design of C++, it was felt that since dynamic allocation
  113. and deallocation are such a heavily used part of the C programming
  114. language and would also be heavily used in C++, it should be a part
  115. of the language, rather than a library add-on.  The new and delete
  116.  
  117.                                                          Page 3-2
  118.  
  119.                                              Chapter 3 - Pointers
  120.  
  121. operators are actually a part of the C++ language and are
  122. operators, much like the addition operator or the assignment
  123. operator.  They are therefore very efficient, and are very easy to
  124. use as we will see in this example program.
  125.  
  126. Lines 14 and 15 illustrate the use of pointers in the tradition of
  127. C and line 16 illustrates the use of the new operator.  This
  128. operator requires one modifier which must be a type as illustrated
  129. here.  The pointer named point2 is now pointing at the dynamically
  130. allocated integer variable which exists on the heap, and can be
  131. used in the same way that any dynamically allocated variable is
  132. used in ANSI-C.  Line 18 illustrates displaying the value on the
  133. monitor which was assigned in line 17.
  134.  
  135. Line 20 allocates another new variable and line 21 causes point2
  136. to refer to the same dynamically allocated variable as point1 is
  137. pointing to.  In this case, the reference to the variable that
  138. point2 was previously pointing to has been lost and it can never
  139. be used or deallocated.  It is lost on the heap until we return to
  140. the operating system when it will be reclaimed for further use, so
  141. this is obviously not good practice.  Note that point1 is
  142. deallocated with the delete operator in line 25, and point2 can not
  143. actually be deleted.  Since the pointer point1 itself is not
  144. changed, it is actually still pointing to the original data on the
  145. heap.  This data could probably be referred to again using point1,
  146. but it would be terrible programming practice since you have no
  147. guarantee what the system will do with the pointer or the data.
  148. The data storage is returned to the free list to be allocated in
  149. a subsequent call, and will soon be reused in any practical
  150. program.
  151.  
  152. Since the delete operator is defined to do nothing if it is passed
  153. a NULL value, it is legal to ask the system to delete the data
  154. pointed to by a pointer with the value of NULL, but nothing will
  155. actually happen.  It is actually wasted code.  The delete operator
  156. can only be used to delete data allocated by a new operator.  If
  157. the delete is used with any other kind of data, the operation is
  158. undefined and anything can happen.  According to the ANSI standard,
  159. even a system crash is a legal result of this illegal operation,
  160. and can be defined as such by the compiler writer.
  161.  
  162. In line 27, we declare some floating point variables.  You will
  163. remember that in C++ the variables do not have to be declared at
  164. the beginning of a block.  A declaration is an executable statement
  165. and can therefore appear anywhere in a list of executable
  166. statements.  One of the float variables is allocated within the
  167. declaration to illustrate that this can be done.