[Học lập trình C] Tìm hiểu về con trỏ trong C++

Con trỏ là một biến dùng để chứa địa chỉ. Vì có nhiều loại địa chỉ nên cũng có nhiều kiểu con trỏ tương ứng. Kiểu con trỏ int dùng để chứa địa chỉ biến kiểu int. Tương tự ta có con trỏ kiểu float, kiểu double,…

Cũng như với 1 biến bất kỳ nào khác, con trỏ cần được khai báo trước khi sử dụng.

Toán tử lấy địa chỉ (&)

Địa chỉ: Khi khai báo biến, máy sẽ cấp phát cho biến một khoảng nhớ. Địa chỉ của biến là số thứ tự của byte đầu tiên trong một dãy các byte liên tiếp mà máy dành cho biến (các byte được đánh số từ 0).

Máy phân biệt các loại địa chỉ như các biến. Ví dụ như: địa chỉ kiểu int, kiểu float,…

Vào thời điểm mà chúng ta khai báo một biến thì nó phải được lưu trữ trong một vị trí cụ thể trong bộ nhớ. Chúng ta không quyết định nơi nào biến đó được đặt, điều đó làm tự động bởi trình biên dịch và hệ điều hành. Nhưng khi hệ điều hành đã gán một địa chỉ cho biến thì chúng ta cần biết biến đó được lưu trữ ở đâu. Điều này được thực hiện bằng cách đặt trước tên biến một dấu và (&).

Toán tử tham chiếu (*)

Bằng cách sử dụng con trỏ chúng ta có thể truy xuất trực tiếp đến giá trị được lưu trữ trong biến được trỏ bởi nó bằng cách đặt trước tên biến con trỏ một dấu (*).

Ví dụ: Giả sử biến y được đặt trong ô nhớ có địa chỉ là 1202 và có các câu lệnh như sau:

y = 30;

z = y;

x = &y;

t = *y;

Kết quả: biến t sẽ mang giá trị là 30.

Khai báo biến kiểu con trỏ

Vì con trỏ có khả năng tham chiếu trực tiếp đến giá trị mà chúng trỏ tới nên cần thiết phải chỉ rõ kiểu dữ liệu nào mà một biến con trỏ trỏ tới khi khai báo.

Cấu trúc khai báo:

Kiểu_dữ_liệu *Tên_con_trỏ;

Chú ý: kiểu dữ liệu ở đây là kiểu dữ liệu được trỏ tới, không phải là kiểu của bản thân con trỏ.

Ví dụ đơn giản về sử dụng con trỏ: khai báo, sử dụng toán tử tham chiếu, toán tử lấy địa chỉ:

#include<iostream.h>

main()

{

int x1 = 5, x2 = 15;

int *y;

y = &x1;

*y = 10;

y = &x2;

*y = 20;

cout<<“Gia tri 1 = “<<x1<<“\n Gia tri 2 = “<<x2;

return 0;

}

Kết quả: x1 = 10; x2 = 20;

Các phép toán

Phép gán

Phép gán chỉ nên thực hiện phép gán cho con trỏ cùng kiểu. Muốn gán các con trỏ khác kiểu phải dùng phép ép kiểu như ví dụ sau:

int x;

char *pc;

pc = (char*)(&x); //ép kiểu

Phép tăng giảm địa chỉ

Ví dụ: Các câu lệnh: float x[30], *px;

px = &x[10];

Cho biết px là con trỏ float trỏ tới phần tử x[10]. Kiểu địa chỉ float là kiểu địa chỉ 4 byte (mỗi giá trị float chứa trong 4 byte), nên các phép tăng giảm địa chỉ được thực hiện trên 4 byte. Nói cách khác:

px + i trỏ tới phần tử x[10+i];

px – i trỏ tới phần tử x[10-i];

Phép truy cập bộ nhớ

Có nguyên tắc là con trỏ float truy nhập tới 4 byte, con trỏ int truy nhập 2 byte, con trỏ char truy nhập 1 byte.

Ví dụ:

float *pf;

int *pi;

char *pc;

Khi đó: Nếu pf trỏ đến byte thứ 10001, thì *pf biểu thị vùng nhớ 4 byte liên tiếp từ byte 10001 đến 10004.

Nếu pi trỏ đến byte thứ 10001, thì *pi biểu thị vùng nhớ 2 byte là 10001 và 10002.

Nếu pc trỏ đến byte thứ 10001, thì *pc biểu thị vùng nhớ 1 byte là byte 10001.

Phép so sánh

Cho phép so sánh các con trỏ cùng kiểu, ví dụ nếu p1 và p2 là 2 con trỏ float thì:

p1<p2 nếu địa chỉ p1 trỏ tới thấp hơn địa chỉ p2 trỏ tới.

p1=p2 nếu địa chỉ p1 trỏ tới bằng địa chỉ p2 trỏ tới.

p1>p2 nếu địa chỉ p1 trỏ tới cao hơn địa chỉ p2 trỏ tới.

Con trỏ hằng

Ví dụ có khai báo sau:

int a[20];

int *p;

Lệnh sau sẽ hợp lệ: p = a;

ở đây p và a là tương đương và chúng có cùng thuộc tính, sự khác biệt duy nhất là chúng ta có thể gán một giá trị khác cho con trỏ p trong khi a luôn trỏ đến phần tử đầu tiên trong số 20 phần tử kiểu int mà nó được định nghĩa. Vì vậy không giống như p – đó là một biến con trỏ bình thường, a, là một con trỏ hằng. Lệnh gán sau đây là không đúng: a = p; bởi vì a là một mảng (con trỏ hằng) và không có giá trị nào có thể được gán cho các hằng.

Con trỏ mảng

Trong thực tế, tên của một mảng tương đương với địa chỉ phần tử đầu tiên của nó, giống như một con trỏ tương đương với địa chỉ của phần tử đầu tiên mà nó trỏ tới, vì vậy thực tế chúng hoàn toàn như nhau. Ví dụ, cho hai khai báo sau:

int numbers[20];

int *p;

Lệnh sau sẽ hợp lệ:

p = numbers;

Ở đây p và numbers là tương đương và chúng có cũng thuộc tính, sự khác biệt duy nhất là chúng ta có thể gán một giá trị khác cho con trỏ p trong khi numbers luôn trỏ đến phần tử đầu tiên trong số 20 phần tử kiểu int mà nó được định nghĩa với. Vì vậy, không giống như p – đó là một biến con trỏ bình thường, numbers là một con trỏ hằng. Lệnh gán sau đây là không hợp lệ:

numbers = p;

bởi vì numbers là một mảng (con trỏ hằng) và không có giá trị nào có thể được gán cho các hằng.

#include <iostream.h>

int main ()

{

int a[5];

int *p;

p = a; *p = 10;

p++; *p = 20;

p = &a[2]; *p = 30;

p = a + 3; *p = 40;

p = a; *(p+4) = 50;

for (int n=0; n<5; n++)

cout << a[n] << “, “;

return 0;

}

Con trỏ trỏ tới con trỏ

C++ cho phép sử dụng các con trỏ trỏ tới các con trỏ khác giống như là trỏ tới dữ liệu. Để làm việc đó chúng ta chỉ cần thêm một dấu sao (*) cho mỗi mức tham chiếu.

char a;

char *b;

char **c;

a = ‘z’;

b = &a;

c = &b;

giả sử rằng a,b,c được lưu ở các ô nhớ 7230, 8092 and 10502, ta có thể mô tả đoạn mã trên như sau:

a b c

“z” ß 7230 ß 8092

7230 8092 10502

Điểm mới trong ví dụ này là biến c, chúng ta có thể nói về nó theo 3 cách khác nhau, mỗi cách sẽ tương ứng với một giá trị khác nhau:

c là một biến có kiểu char ** mang giá trị 8092;

*c là một biến có kiểu char * mang giá trị là 7230;

**c là một biến có kiểu char mang giá trị ‘z’;

Con trỏ không kiểu

Con trỏ không kiểu là một loại con trỏ đặc biệt. Nó có thể trỏ tới bất kì loại dữ liệu nào, từ giá trị nguyên hoặc thực cho tới một xâu kí tự. Hạn chế duy nhất của nó là dữ liệu được trỏ tới không thể được tham chiếu tới một cách trực tiếp (chúng ta không thể dùng toán tử tham chiếu * với chúng) vì độ dài của nó là không xác định và vì vậy chúng ta phải dùng đến toán tử chuyển kiểu dữ liệu hay phép gán để chuyển con trỏ không kiểu thành một con trỏ trỏ tới một loại dữ liệu cụ thể.

Một trong những tiện ích của nó là cho phép truyền tham số cho hàm mà không cần chỉ rõ kiểu.

Con trỏ hàm

C++ cho phép thao tác với các con trỏ hàm. Tiện ích này cho phép truyền một hàm như là một tham số đến một hàm khác. Để có thể khai báo một con trỏ trỏ tới một hàm chúng ta phải khai báo nó như là khai báo mẫu của một hàm nhưng phải bao trong một cặp ngoặc đơn () tên của hàm và chèn dấu sao (*) đằng trước.

Như vậy với bài chia sẻ trên thì bạn đã biết được những điều cơ bản của con trỏ trong C/C++

[Học lập trình C] Tìm hiểu về con trỏ trong C++
5 (100%) 10 votes

Add Comment