Bài giảng Kỹ thuật lập trình - Chương 2: Quản lý bộ nhớ

Chương 2:

Quản lý bộ nhớ

Biến: tên biến, vùng nhớ và giá trị biến

• Mỗi biến trong C có tên và giá trị tương ứng. Khi một biến

được khai bá o, một vùng nhớ trong má y tí nh sẽ được cấp

phá t để lưu giá trị của biến. Kí ch thước vùng nhớ phu thuộc

kiểu của biến, ví dụ 4 byte cho kiểu int

int x = 10;

• Khi lệnh này được thực hiện, trì nh biên dịch sẽ thiết lập để

4 byte vùng nhớ này lưu giá trị 10.

• Phé p toá n & trả về địa chỉ của x, nghĩa là địa chỉ của ô nhớ

đầu tiên trong vùng nhớ lưu trữ giá trị của x.

2

Biến: tên biến, vùng nhớ và giá trị biến

• Mỗi biến trong C có tên và giá trị tương ứng. Khi một biến

được khai bá o, một vùng nhớ trong má y tí nh sẽ được cấp

phá t để lưu giá trị của biến. Kí ch thước vùng nhớ phu thuộc

kiểu của biến, ví dụ 4 byte cho kiểu int

int x = 10;

• Khi lệnh này được thực hiện, trì nh biên dịch sẽ thiết lập để

4 byte vùng nhớ này lưu giá trị 10.

• Phé p toá n & trả về địa chỉ của x, nghĩa là địa chỉ của ô nhớ

đầu tiên trong vùng nhớ lưu trữ giá trị của x.

3

Biến: tên biến, vùng nhớ và giá trị biến

Tên biến x

tham chiếu đến vị trí vùng

nhớ

65329

Giá trị được lưu trong

vùng nhớ

10

Địa chỉ của vị trí vùng nhớ

65325

65324

• int x = 10;

• xbiểu diễn tên biến

(e.g. an assigned name for a memory location )

• &xbiểu diễn địa chỉ ô nhớ đầu tiền thuộc vùng nhớ

của x, tức là 65325

• *(&x) or x biểu diễn giá trị được lưu trong vùng nhớ

của x, tức là 10

4

Chương trì nh ví dụ

#include<stdio.h>

int main() {

int x = 10;

printf("Value of x is %d\n",x);

printf("Address of x in Hex is %p\n",&x);

printf("Address of x in decimal is

%lu\n",&x);

printf("Value at address of x is

%d\n",*(&x));

return 0;

}

Value of x is 10

Address of x in Hex is 0061FF0C

Address of x in decimal is 6422284

Value at address of x is 10

5

Khá i niệm con trỏ

• Con trỏ là một biến chứa địa chỉ vùng nhớ của một

biến khá c.

• Cú phá p chung khai bá o biến con trỏ

data_type* ptr_name;

• Ký hiệu '*’ thô ng bá o cho trì nh biên dịch rằng

ptr_name là một biến con trỏ và data_type chỉ định

rằng con trỏ này sẽ trỏ tới địa chỉ vùng nhớ của một

biến kiểu data_type.

6

Tham chiếu ngược (dereference) biến con trỏ

▪ Chúng ta có thể “tham chiếu ngược" một con trỏ, nghĩa

là lấy giá trị của biến mà con trỏ đang trỏ vào bằng

cá ch dùng phá p toá n ‘*’, chẳng hạn *ptr.

▪ Do đó, *ptr có giá trị 10, vì 10 đang là giá trị của x.

7

Ví dụ con trỏ

int x = 10;

int *p = &x;

Nếu con trỏ pgiữ địa chỉ của biến a, ta nó i ptrỏ tới biến

a

*p biểu diễn giá trị lưu tại địa chỉ p

*p được gọi là “tham chiếu ngược” của con trỏ p

• Con trỏ được dùng để lấy địa chỉ của biến nó trỏ vào,

đồng thời cũng có thể lấy giá trị của biến đó

8

Con trỏ

int x = 10;

int *ptr;

ptr = &x;

65329

10

65325

65324

Tên biến

x

65325

*ptr

65320

ptr

Tên biến con trỏ

9

Biến và con trỏ

65329

Con trỏ

Biến

int *p; p được khai báo là con trỏ int

p = &a; p giữ giá trị địa chỉ a, i.e.65325

*p biểu diễn giá trị lưu tại p, ie.10

int b = *p; b có giá trị 10.

*p = 20; a có giá trị 20.

int x = 10;

10

&x biểu diễn địa chỉ của x

x biểu diễn giá trị lưu tại địa

chỉ &x

65325

65324

int *p;

*p = 10; // this is not correct.

10

Ví dụ con trỏ

#include<stdio.h>

int main() {

int x = 10;

int *ptr;

ptr = &x;

printf("Value of x is %d\n", x);

printf("Address of x is %lu\n", (unsigned long int) &x);

printf("Value of pointer ptr is %lu\n", (unsigned long int)

ptr);

printf("Address of pointer ptr is %lu\n", (unsigned long int)

&ptr);

printf("Ptr pointing value is %d\n",*ptr);

return 0;

Value of x is 10

}

Address of x is 6422284

Value of pointer ptr is 6422284

Address of pointer ptr is 6422280

Ptr pointing value is 10

11

Cá c phé p toá n trên con trỏ

• Cộng hoặc trừ với 1 số nguyên n trả về 1 con trỏ

cùng kiểu, là địa chỉ mới trỏ tới 1 đối tượng khác

nằm cách đối tượng đang bị trỏ n phần tử

• Trừ 2 con trỏ cho ta khoảng cách (số phần tử)

giữa 2 con trỏ

• KHÔ NG có phép cộng, nhân, chia 2 con trỏ

• Có thể dùng các phép gán, so sánh các con trỏ

▫ Chú ý đến sự tương thích về kiểu.

12

Ví dụ

char *pchar; short *pshort; long *plong;

pchar ++; pshort ++; plong ++;

Giả sử các địa chỉ ban đầu tương ứng của 3 con

trỏ là 100, 200 và 300, kết quả ta có các giá trị

101, 202 và 304 tương ứng

Nếu viết tiếp

plong += 5; => plong = 324

pchar -=10; => pchar = 91

pshort +=5; => pshort = 212

13

Chú ý

++và -- có độ ưu tiên cao hơn * nên *p++

tương đương với *(p++) tức là tăng địa chỉ mà

nó trỏ tới chứ không phải tăng giá trị mà nó chứa.

*p++ = *q++ sẽ tương đương với

*p = *q;

p=p+1;

q=q+1;

14

Con trỏ *void

• Là con trỏ không định kiểu. Nó có thể trỏ

tới bất kì một loại biến nào.

• Thực chất một con trỏ voidchỉ chứa

một địa chỉ bộ nhớ mà không biết rằng

tại địa chỉ đó có đối tượng kiểu dữ liệu gì.

Do đó không thể truy cập nội dung của

một đối tượng thông qua con trỏ void.

• Để truy cập được đối tượng thì trước hết

phải ép kiểu biến trỏ void thành biến trỏ

có định kiểu của kiểu đối tượng

15

Con trỏ *void

float x; int y;

void *p; // khai báo con trỏ void

p = &x; // p chứa địa chỉ số thực x

*p = 2.5; // báo lỗi vì p là con trỏ void

/* cần phải ép kiểu con trỏ void trước khi

truy cập đối tượng qua con trỏ */

*((float*)p) = 2.5; // x = 2.5

p = &y; // p chứa địa chỉ số nguyên y

*((int*)p) = 2; // y = 2

16

Con trỏ và mảng

• Giả sử ta có int a[30]; thì &a[0]là

địa chỉ phần tử đầu tiên của mảng đó,

đồng thời là địa chỉ của mảng.

• Trong C, tên của mảng chí nh là một hằng

địa chỉ bằng địa chỉ của phần tử đầu tiên

của mảng

a = &a[0];

a+i = &a[i];

17

Con trỏ và mảng

Tuy vậy cần chú ý rằng alà 1 hằng nên

khô ng thể dùng nó trong câu lệnh gán hay

toán tử tăng, giảm như a++;

• Xé t con trỏ: int *pa;

pa = &a[0];

Khi đó pa trỏ vào phần tử thứ nhất của

mảng và

pa +1sẽ trỏ vào phần tử thứ 2 của mảng

*(pa+i) sẽ là nội dung của a[i]

18

Con trỏ và xâ u

• Ta có char tinhthanh[30] =“Da Lat”;

• Tương đương :

char *tinhthanh;

tinhthanh=“Da lat”;

Hoặc: char *tinhthanh =“Da lat”;

• Ngoài ra các thao tác trên xâu cũng tương tự

như trên mảng

*(tinhthanh+3) = “l”

• Chú ý : với xâu thường thì không thể gán trực

tiếp như dòng thứ 3

19

Mảng cá c con trỏ

• Con trỏ cũng là một loại dữ liệu nên ta có thể

tạo một mảng các phần tử là con trỏ theo dạng

thức.

<kiểu> *<mảng con trỏ>[số phần tử];

Ví dụ: char *ds[10];

▫ ds là 1 mảng gồm 10 phần tử, mỗi phần tử là

1 con trỏ kiểu char, được dùng để lưu trữ được

của 10 xâu ký tự nào đó

• Cũng có thẻ khởi tạo trực tiếp các giá trị khi

khai bá o

char * ma[10] = {“mot”,”hai”,”ba”...};

20