Foreversoft.ru

IT Справочник
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Язык си void

Урок №92. Указатели типа vo >

Обновл. 31 Дек 2019 |

Указатель типа void (или ещё «общий указатель») — это специальный тип указателя, который может указывать на объекты любого типа данных! Объявляется он как обычный указатель, только вместо типа данных используется ключевое слово void:

Указатель типа void может указывать на объекты любого типа данных:

Однако, поскольку указатель типа void сам не знает, на объект какого типа он будет указывать, разыменовать его напрямую не получится! Вам сначала нужно будет явно преобразовать указатель типа void с помощью оператора static_cast в другой тип данных, а затем уже его разыменовать:

Результат выполнения программы выше:

Возникает вопрос: «Если указатель типа void сам не знает, на что он указывает, то как мы тогда можем знать, в какой тип данных его следует явно конвертировать с помощью оператора static_cast?». Никак, это уже на ваше усмотрение, вам самим придётся выбрать нужный тип. Например:

Результат выполнения программы выше:

Указателям типа void можно присвоить нулевое значение:

Хотя некоторые компиляторы позволяют удалять указатели типа void, которые указывают на динамически выделенную память, делать это не рекомендуется, так как результаты могут быть неожиданными.

Также не получится выполнить адресную арифметику с указателями типа void, так как для этого требуется, чтобы указатель знал размер объекта, на который он указывает (для выполнения корректного инкремента/декремента). Также нет такого понятия, как ссылка на void.

Заключение

В общем, использовать указатели типа void не рекомендуется, разве что в крайних случаях, когда это абсолютно необходимо, так как с их использованием проверку типов данных ни вам, ни компилятору выполнить не удастся. А это, в свою очередь, позволит вам случайно делать то, что не имеет смысла, и компилятор на это жаловаться не будет. Например:

Здесь компилятор промолчит. Но что будет в результате? Непонятно!

Хотя код выше кажется аккуратным способом заставить одну функцию обрабатывать несколько типов данных, в C++, на самом деле, есть гораздо лучший способ сделать то же самое (через перегрузку функций), в котором сохраняется проверка типов для предотвращения неправильного использования. Также для обработки нескольких типов данных можно использовать шаблоны, которые также обеспечивают хорошую проверку типов. Но об этом уже в следующих уроках.

Если вам всё же придётся использовать указатель типа void, то убедитесь, что нет лучшего (более безопасного) способа сделать то же самое, но с использованием других механизмов в C++!

В чём разница между нулевым указателем и указателем типа void?

Ответ

Указатель типа void — это указатель, который может указывать на объект любого типа данных, но он сам не знает, какой это будет тип. Для разыменования, указатель типа void должен быть явно преобразован с помощью оператора static_cast в другой тип данных. Нулевой указатель — это указатель, который не указывает на адрес. Указатель типа void может быть нулевым указателем.

Что означает vo >

глядя, чтобы получить основы о том, где термин» void«, и почему это называется пустота. Цель вопроса состоит в том, чтобы помочь кому-то, у кого нет опыта C, и внезапно смотрит на кодовую базу на основе C.

15 ответов

в основном это означает «ничего»или» нет типа»

существует 3 основных способа использования void:

функции аргумент: int myFunc(void) — функция ничего не принимает.

функция возвращаемое значение: void myFunc(int) — функция не возвращает ничего

общий указатель данных: void* data — «данные» — это указатель на данные неизвестного типа и не могут быть разыменованы

Примечание: void в функции аргумент необязателен в C++, поэтому int myFunc() точно так же, как int myFunc(void) , и он полностью исключен в C#. Это всегда требуется для возвращаемого значения.

Я всегда считал, что это означает отсутствуют. Вот четыре случая на языке C, который соответствует этому использованию отсутствуют

  • R f(void) — параметры функции отсутствуют
  • void f(P) — возвращаемое значение отсутствуют
  • void *p — тип того, на что указывает is отсутствуют
  • (void) p — использование значение отсутствуют

другие потомки C используют его для других вещей. The D язык программирования использует его для случаев, когда инициализатор отсутствуют

  • T t = void; — инициализации значение отсутствуют

Это означает «нет значения». Вы используете void чтобы указать, что функция не возвращает значение или что у нее нет параметров или обоих. В значительной степени согласуется с типичным использованием word пустота на английском языке.

есть два способа использовать void:

первый указывает, что аргумент не передается или что аргумент не возвращается.

второй сообщает компилятору, что нет никакого типа, связанного с данными, что означает, что вы не можете использовать данные, указанные до тех пор, пока он не будет приведен к известному типу.

например, вы увидите void* используется, когда у вас есть интерфейс, который называет функция, параметры которой не могут быть известны заранее.

например, в ядре Linux при отсрочке работы вы настроите функцию для запуска в последнее время, дав ей указатель на выполняемую функцию и указатель на данные, которые будут переданы функции:

затем поток ядра переходит через список отложенных работ, и когда он попадает на этот узел, он эффективно выполняет:

потом в баре у вас есть:

это указывает на отсутствие возвращаемого значения в функции.

некоторые языки имеют два вида подпрограмм: процедуры и функции. Процедуры — это просто последовательность операций, в то время как функция-это последовательность операций, возвращающих результат.

в C и его производных разница между ними не является явной. Все в основе своей является функцией. the void ключевое слово указывает, что это не «функция», поскольку он не возвращает значение.

подумайте о пустоте как о «пустой структуре». Позвольте мне объяснить.

каждая функция принимает последовательность параметров, где каждый параметр имеет тип. Фактически, мы могли бы упаковать параметры в структуру, причем слоты структуры соответствуют параметрам. Это делает каждую функцию иметь ровно один аргумент. Аналогично, функции производят результат, который имеет тип. Это может быть логическое значение, или это может быть float, или это может быть структура, содержащая произвольный набор других типизированных значений. Если мы хотим languge, который имеет несколько возвращаемых значений, легко просто настаивать, чтобы они были упакованы в структуру. Фактически, мы всегда можем настаивать на том, что функция возвращает структуру. Теперь каждая функция принимает ровно один аргумент и производит ровно одно значение.

Читать еще:  Язык си математические операции

теперь, что происходит, когда мне нужна функция, которая производит значение «нет»? Ну, считай, что я получаю, когда я формирую структуру с 3 слотами: это имеет 3 значения. Когда у меня есть 2 слота, он держит два ценности. Когда это имеет один слот, одно значение. И когда он имеет нулевые слоты, он держится. э, нулевые значения или » нет » значения. Итак, я могу думать о функции, возвращающей void как возврат структуры, не содержащей значений. Вы даже можете решить, что «пустота» является просто синонимом типа, представленного пустой структурой, вместо ключевого слова на языке (возможно, это просто предопределенный тип:)

аналогично, я могу думать о функции, не требующей значений, как о принятии пустой структуры, например, «пустой.»

Я даже могу реализовать свой язык программирования таким образом. Передача значения void занимает нулевые байты, поэтому передача значений void — это просто частный случай передачи другие значения произвольного размера. Это упрощает обработку компилятором результат или аргумент» void». Вы, вероятно, хотите функцию langauge это может отбросить результат функции; в C, если вы вызываете результат Non-void функция foo в следующей инструкции: foo.(..); компилятор знает, что Foo производит результат и просто игнорирует его. Если void является значением, это отлично работает и теперь «процедуры» (которые просто прилагательное для функции с результатом void) просто тривиальные специальные случаи общих функций.

Void* немного смешнее. Я не думаю, что дизайнеры C думали о пустоте в выше пути; они просто создали ключевое слово. Это ключевое слово было доступно, когда кто-то нужна точка произвольного типа, таким образом, void* как идиома в C. Это на самом деле работает довольно хорошо, если вы интерпретируйте пустоту как пустую структуру. Указатель void* — это адрес места, где эта пустая структура имеет был поставлен.

бросает из void* в T* для других типов T, также работает с этой перспективой. Приведения указателей-это полный обман, который работает на большинстве распространенных архитектур, чтобы воспользоваться тем фактом, что если составной тип T имеет элемент с подтипом S, физически расположенный в начале T в его макете хранения, то приведение S* В T* и наоборот с использованием того же самого физический адрес машины имеет тенденцию работать, так как большинство указателей машины имеют одно представление. Замена типа S на тип void дает точно такой же эффект, и, таким образом, литье в/из void* работает.

язык программирования PARLANSE реализует вышеуказанные идеи довольно близко. Мы дурачились в его дизайне и не обращали пристального внимания на» пустоту » как возвращение введите и, таким образом, ключевые слова langauge для процедуры. Его в основном просто изменение синтаксиса, но его один из вещи, до которых ты не доберешься, как только доберешься. большой рабочий код тела на языке.

Язык си void

Смысл типа void и его предназначение тесно связаны с основной, самой мощной (и при неумелом применении деструктивной) особенностью языка C — использование указателей. Поэтому сначала нужно разобраться, что такое указатели и для чего они нужны (кто не знает, что такое указатели, см. врезку ниже).

Для работы со встраиваемыми системами критически важно хорошо программировать на языке C и иметь четкое представление о смысле указателей (здесь приведен перевод статьи [1]). Указатель так важен потому, что он позволяет программисту получить доступ к памяти системы самым быстрым и эффективным способом (что для встраиваемых систем критически важно). Память системы организована как последовательность байт (1 байт состоит из 8 битов). Если, к примеру, общая память в системе имеет размер 128 байт, то здесь будет 128 доступных ячеек, каждая из которых будет байтом, который можно прочитать и записать. Все 128 ячеек памяти будут пронумерованы числами от 0 до 127 специальным способом, примерно так: 0000, 0001, 0002, . и т. д. Это число, связанное с каждым байтом, называется адресом ячейки памяти.

Ниже на рисунке для иллюстрации всей идеи показана организация памяти некогда очень популярной архитектуры 8051.

Указатель это переменная, которая содержит адрес ячейки памяти. Если, к примеру, адрес ячейки 2050H, то указатель используется для того, чтобы хранить в себе это значение адреса.

Примечание: адрес ячейки памяти это всегда положительное целое число. Диапазон адресов простирается от 0 (адрес первой ячейки памяти; часто этот адрес имеет специальное назначение, об этом позже) до положительной целочисленной константы (которая является адресом последней ячейки памяти).

[Переменные указателей]

Мы можем использовать переменные для хранения адресов памяти, и такие переменные известны как переменные указателей. Обычные переменные используются для хранения в себе значений каких-то данных определенного типа (char, int, float и т. д.). Перед использованием переменной в программе мы сначала её декларируем. Специальным образом нам нужно также декларировать переменные и для указателей – чтобы компилятор знал, что мы декларируем переменную как указатель (это не обычная переменная). Делается такая декларация с помощью оператора *, это так называемый оператор косвенного обращения на языке C (indirection operator), иногда его называют оператором разыменования.

Общий синтаксис декларации указателя следующий:

Здесь мы декларировали переменную указателя с именем ptr, и этот указатель предназначен для указания на первую ячейку памяти, где находится значение типа int.

Почему для указателей нужно указывать тип данных? По некоторому адресу в памяти могут содержаться какие-то данные, и это понятно. И это может быть данные любого типа char, int, float, даже структура, и т. д. Разница между типами в том, что они могут занимать для себя разное количество памяти. Char требует 1 байт, int может требовать 2 байта (хотя это не всегда так), и float занимает 4 байта. Память, выделенная для всех этих типов это последовательность из нескольких непрерывно следующих друг за другом байт.

Читать еще:  Что такое си модуль для телевизора

Давайте рассмотрим сценарий наподобие следующего, в программе определены 3 переменные:

Предположим, что память системы начинается с адреса 2000H. Теперь символьная переменная ‘a’ будет находиться по адресу 2000H (и займет в памяти 1 байт), тогда как int-переменная ‘b’ займет 2 байта и будет находиться по адресам 2001H и 2002H. И наконец, последняя float-переменная ‘c’ займет 4 байта, и они будут находится в расположенных друг за другом байтах памяти с адресами 2003H, 2004H, 2005H, 2006H. Теперь Вы можете догадаться, зачем надо указывать типы данных, чтобы объявить переменную указателя. Причина в том, что области памяти под переменные выделяются в последовательных, находящихся друг за другом байтах памяти, и количество выделенных байт зависит от типа переменной, которая в них содержится.

Примечание: показанное в этом примере распределение памяти типично для 8-разрядных систем, таких как MSC-51 и AVR. Для 16-битных и 32-разрядных систем реальное распределение памяти для переменных может быть другим, что связано с выравниванием данных в памяти с целью более эффективного использования особенностей процессора.

Таким образом, когда мы декларируем переменную указателя как float *ptr, и затем присваиваем ей адрес обычной float-переменной c, то для компилятора устанавливается привязка указателя ptr ко всей области памяти от 2003H до 2006H. Но сама переменная ptr будет хранить в себе только начальный адрес блока памяти переменной (т. е. в нашем примере это 2003H), а тип указателя будет указывать для компилятора размер этого блока.

Следовательно, чтобы компилятор мог корректно интерпретировать содержимое памяти, соответствующее указателю, для указателя должен быть при декларации указан тип данных. И этот тип данных должен совпадать с типом данных, которые находятся по адресу переменной – тому адресу, который присваивается переменной указателя. Например, если адрес 2000H будет присвоен указателю ptr, то указателю будет соответствовать память, в которой находится символьная переменная ‘a’. В этом случае переменная указателя ptr должна быть декларирована с типом char, как показано ниже:

Примечание: фактически мы могли бы декларировать переменную указателя без какого либо типа данных, используя ключевое слово void. Тогда получится так называемый пустой указатель.

[Присваивание адреса переменной указателя]

Чтобы можно было использовать указатель и его возможности, указателю должен быть присвоен адрес переменной. Указателю можно присвоить адрес как одиночной переменной, так и адрес массива, так и адрес структуры, и адрес переменной класса, и даже адрес переменной указателя. Это делает указатели особенно мощным (но и достаточно опасным при неумелом использовании) инструментом в программировании на языке C. Мы можем играючи обращаться с памятью системы, используя указатели.

Чтобы присвоить адрес переменной указателя мы используем оператор & (оператор взятия адреса переменной). Оператор & возвратит начало места в памяти, где расположена переменная. Пример:

[Обращение к содержимому памяти по указателю]

Теперь мы знаем, как присваивать адрес переменной указателя. Но как можно в программе обратиться к содержимому переменной, адрес которой присвоен указателю? Для этого мы используем тот же оператор косвенного обращения *, который мы использовали для декларации переменной указателя. Операция взятия значения по указателю также называется разыменованием указателя.

Запуск этого кода выведет следующую строку:

[Арифметические операции над указателями]

С типизованным указателями указателями (т. е. с такими указателями, для которых для декларации явно указан тип) можно использовать многие операции, которые доступны с целыми числами без знака: декремент —, инкремент ++, прибавление и вычитание константы. При этом будет меняться адрес, сохраненный в указателе на величину, кратную размеру типа указателя. Например, если прибавить к указателю на float константу 1, то сохраненный в указателе адрес увеличится на 4, потому что размер типа float равен 4 байтам.

[Указатели void на языке C]

Обычно переменная указателя декларируется с указанием типа данных содержимого, которое хранится в том месте памяти, на которое ссылается указатель (перевод статьи [2]). Примеры:

Переменная указателя, декларированная на определенный тип, не может содержать в себе адрес переменной другого типа. Это неправильно, и приведет к сообщению об ошибке при компиляции. Пример:

На языке C есть возможность создать указатель на неопределенный тип, так называемый «пустой указатель» (void pointer). Указатель на void это просто переменная указателя, которая декларирована с зарезервированным на языке C ключевым словом void. Пример:

Когда указатель декларируется с ключевым словом void, он становится универсальным. Это значит, что ему может быть присвоен адрес переменной любого типа (char, int, float и т. д.), и это не будет ошибкой.

[Разыменование void-указателя]

Как делается разыменование типизованных указателей с помощью оператора *, Вы уже знаете (если нет, то см. врезку «Что такое указатель»). Но в случае указателя на void нужно использовать приведение типа (typecast) переменной указателя, чтобы выполнить её разыменование (выполнить обращение к содержимому памяти, на которую ссылается void-указатель). Причина в том, что с void-указателем не связан никакой тип, и для компилятора нет никакого способа автоматически узнать, как обращаться к содержимому памяти, связанному с void-указателем. Таким образом, чтобы получить данные, на который ссылается void-указатель, мы делаем приведение указателя к корректному типу данных, которые находятся по адресу, содержащемуся в void-указателе.

Указатели void полезны для программиста, когда заранее неизвестно о типе данных, которые поступают на вход программы. Типичным примером могут служить библиотечные функции манипулирования блоками памяти memcpy, memset и т. п. С помощью void-указателя программист может сослаться на место размещения данных произвольного, заранее неизвестного типа данных. Программа, к примеру, может быть написана таким образом, чтобы запросить у пользователя, какое приведение типа нужно использовать, чтобы правильно обработать входные данные. Ниже приведен в качестве примера кусок подобного кода.

При использовании void-указателей следует помнить, что для них недопустимы арифметические операции, как для типизованных указателей (см. врезку «Что такое указатель»). Пример:

Читать еще:  Как зайти в безопасный режим samsung

Пользовательские функции в Си

Пожалуйста, приостановите работу AdBlock на этом сайте.

Итак, зачем нужны пользовательские функции? Пользовательские функции нужны для того, чтобы программистам было проще писать программы.

Помните, мы говорили о парадигмах программирования, а точнее о структурном программировании. Основной идеей там было то, что любую программу можно можно написать используя только три основных конструкции: следование, условие и цикл. Теперь к этим конструкциям мы добавим ещё одну – «подпрограммы» – и получим новую парадигму процедурное программирование» .

Отличие лишь в том, что отдельные кусочки нашей основной программы (в частности, повторяющиеся) мы будем записывать в виде отдельных функций (подпрограмм, процедур) и по мере необходимости их вызывать. По сути, программа теперь будет описывать взаимодействие различных функций.

В принципе, мы уже используем эту парадигму. Если вам пока ещё не совсем ясно, почему это проще, то просто представьте, что вместо того чтобы вызвать функцию exp(x) из заголовочного файла math.h вам каждый раз необходимо было бы описывать подробно, как вычислить значение этой функции.

Итак, в этом уроке мы подробно обсудим то, как функции устроены изнутри. А также научимся создавать свои собственные пользовательские функции.

Как устроены функции

Вспомним информацию с первого урока. Все функции, в том числе и те, которые пишет пользователь, устроены сходным образом. У них имеется две основных составных части: заголовок функции и тело функции.

С телом функции всё ясно: там описывается алгоритм работы функции. Давайте разберёмся с заголовком. Он состоит из трёх обязательных частей:

  • тип возвращаемого значения;
  • имя функции;
  • аргументы функции.

Сначала записывается тип возвращаемого значения, например, int , как в функции main . Если функция не должна возвращать никакое значение в программу, то на этом месте пишется ключевое слово void . Казалось бы, что раз функция ничего не возвращает, то и не нужно ничего писать. Раньше, кстати, в языке Си так и было сделано, но потом для единообразия всё-таки добавили. Сейчас современные компиляторы будут выдавать предупреждения/ошибки, если вы не укажете тип возвращаемого значения.
В некоторых языках программирования функции, которые не возвращают никакого значения, называют процедурами (например, pascal). Более того, для создания функций и процедур предусмотрен различный синтаксис. В языке Си такой дискриминации нет.

После типа возвращаемого значения записывается имя функции. Ну а уж после имени указываются типы и количество аргументов, которые передаются в функцию.

Давайте посмотрим на заголовки уже знакомых нам функций.

Как создать свою функцию

Для того чтобы создать свою функцию, необходимо её полностью описать. Тут действует общее правило: прежде чем использовать – объяви и опиши, как должно работать. Для этого вернёмся к схеме структуры программы на языке Си, которая у нас была в самом первом уроке. Отметим на ней те места, где можно описывать функции.

Рис.1 Уточнение структуры программы. Объявление функций.

Как видите, имеется аж два места, где это можно сделать.

Давайте посмотрим на пример, который иллюстрируют создание пользовательской функции вычисления максимального из двух чисел.

Давайте я подробно опишу, как будет работать эта программа. Выполняется тело функции main . Создются целые переменные x , y и m . В переменные x и y считываются данные с клавиатуры. Допустим мы ввели 3 5 , тогда x = 3 , y = 5 . Это вам всё и так должно быть понятно. Теперь следующая строчка

Переменной m надо присвоить то, что находится справа от знака = . Там у нас указано имя функции, которую мы создали сами. Компьютер ищет объявление и описание этой функции. Оно находится выше. Согласно этому объявлению данная функция должна принять два целочисленных значения. В нашем случае это значения, записанные в переменных x и y . Т.е. числа 3 и 5 . Обратите внимание, что в функцию передаются не сами переменные x и y , а только значения (два числа), которые в них хранятся. То, что на самом деле передаётся в функцию при её вызове в программе, называется фактическими параметрами функции.

Теперь начинает выполняться функция max_num . Первым делом для каждого параметра, описанного в заголовке функции, создается отдельная временная переменная. В нашем случае создаются две целочисленных переменных с именами a и b . Этим переменным присваиваются значения фактических параметров. Сами же параметры, описанные в заголовке функции, называются формальными параметрами. Итак, формальным параметрам a и b присваиваются значения фактических параметров 3 и 5 соответственно. Теперь a = 3 , b = 5 . Дальше внутри функции мы можем работать с этими переменными так, как будто они обычные переменные.

Создаётся целочисленная переменная с именем max , ей присваивается значение b . Дальше проверяется условие a > b . Если оно истинно, то значение в переменной max следует заменить на a .

Далее следует оператор return , который возвращает в вызывающую программу (функцию main ) значение, записанное в переменной max , т.е. 5 . После чего переменные a , b и max удаляются из памяти. А мы возвращаемся к строке

Функция max_num вернула значение 5 , значит теперь справа от знака = записано 5 . Это значение записывается в переменную m. Дальше на экран выводится строчка, и программа завершается.

Внимательно прочитайте последние 4 абазаца ещё раз, чтобы до конца уяснить, как работает программа.

А я пока расскажу, зачем нужен нижний блок описания функций. Представьте себе, что в вашей программе вы написали 20 небольших функций. И все они описаны перед функцией main . Не очень-то удобно добираться до основной программы так долго. Чтобы решить эту проблему, функции можно описывать в нижнем блоке.

Но просто так перенести туда полностью код функции не удастся, т.к. тогда нарушится правило: прежде чем что-то использовать, необходимо это объявить. Чтобы избежать подобной проблемы, необходимо использовать прототип функции.

Прототип функции полностью повторяет заголовок функции, после которого стоит ; . Указав прототип в верхнем блоке, в нижнем мы уже можем полностью описать функцию. Для примера выше это могло бы выглядеть так:

Всё очень просто. Обратите внимание, что у прототипа функции можно не указывать имена формальных параметров, достаточно просто указать их типы. В примере выше я именно так и сделал.

Практика

Решите предложенные задачи:

Для удобства работы сразу переходите в полноэкранный режим

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector