sayi=3 harf=a reelsayi=8.72 Bellek durumu 5. İşaretç iler (pointers)

Transkript

1 5. İşaretç iler (pointers) C dilinin öyle bir özelliği vardır ki, programlama dilleri arasında kendisini diğerlerinden ayıran bir fark olarak sunulur: işaretçiler. Aslında, bazı diğer dillerde de direkt veya dolaylı olarak belirtilmiş olsa da, işaretçiler C dili ile özdeşleşmiştir. Deneyimli programcıların, ali cengiz oyunlarında sıkça kullandıkları, ve programlarına farlılık yaratmak için sıkça değindikleri, en önemlisi de programın verimliliğini arttırmak amacıyla kaçınılmaz olan işaretçiler, C ile yeni uğraşmaya başalayan, henüz tecrübesiz olan programcıları adeta korkutmak amacıyla dile getirilirler. Kim korkar işaretçiden? diye sorulursa, şu söylenebilir: İşaretçileri gösteren işaretçilerden korkmak yerinde olur, ve onları da gösteren işaretçilerden korkmamak tuhaf olur ki böyle yapılara pek rastlanmaz... Herhangi bir program yazılırken tam anlamıyla dikkate alınmayan, hatta atlanan unsurlardan biri veri yapılarının bellekteki yerleşim biçimidir. Herbir verinin hafızada kendine has bir biçimde teşkil ettiği alan vardır. Program içinde kullanılan bir veri, kendisi için ayrılan alanın başından itibaren bellekte konuşlandırılır. İşte bu verilerin bellekteki adreslerini bilmek, programın işlemesi esnasında, programcıya yardımcı olabilir. Bu tip uygulamalar için işaretçiler, ilgili verilerin bellekteki adreslerini göstermede kullanılır. program aracılığıyla belleğe erişim esnasında hız kazandırması ve ilgili programın verimliliğini arttırıcı nitelikte olması, bu kullanış yönteminin yararlarındandır. Şu da dikkate alınmaya değerdir ki, direkt olarak adresi ile erişilen verinin bellekteki orjinal değeri değiştirilmiş olmaktadır; dolayısıyla tecrübeli programcılar, işaretçileri gerektiği yerlerde ve dikkatle kullanır. İşaretçilerin Gösterilişi: C dilinde, işaretçiler, * ile gösterilir. Bir de bunun tam tersi anlamına gelen & vardır ki onunla da verilerin adresi gösterilir. Örnek: /*3 adet farkli tipte degisken tanımı ve ilklemesi:*/ int sayi=3; char harf= 'A'; double reelsayi= 8.72; harf=a sayi=3 reelsayi=8.72 Bellek durumu /*yukarıdaki değişkenlerin bellekteki adreslerini gösteren, 3 farklı tipi işaret eden, işaretçi tanımı ve ilklemesi:*/ int * sayinin_isaretcisi=null; char * harfin_isaretcisi=null; double * reelsayinin_isaretcisi=null; Buradaki NULL, C dilinde anahtar bir kelimedir (keyword) ve tamsayi değeri olarak 0 karşılığında olup işaretçilerin herhangi bir veriyi göstermemesi anlamındadır. Yukarıdaki, işaretçilerin ilk anda bir değer göstermediği bilinmektedir, fakat o işaretçilerin de bellekte

2 rastgele bir adreste saklandığı akla gelse iyi olur, çünkü her veri bellekte bir yer işgal ettiği için kendine ait bir bellek adresi bulunmaktadır; programcıistediği verinin adresine & ile ulaşabilir (&veri). Adres değerleri bildiğimiz sayı değerlerine karşılık gelmektedir, dolayısıyla işaretçiler değer olarak adres değerleri, yani tamsayı değerleri içerir. /*uygun tipteki değişkenlerin adreslerinin ilgili işaretçiye atanması:*/ sayinin_isaretcisi = & sayi; harfin_isaretcisi = & harf; reelsayinin_isaretcisi = & reelsayi; Yukarıdaki son ifadeler sonucunda, sayi değişkeninin içeriğine yani o andaki değerine sayi ya da *sayinin_isaretcisi ; harf verisinin içeriğine harf veya *harfin_isaretcisi şeklinde ulaşılabilir. Ayrica * ve & işaretleri birbirinin etkisini yok eder; yani & * reelsayi ifadesi ile * & reelsayi ve reelsayi ifadeleri aynidir. reelsayinin_isaretcisi sayinin_isaretcisi harfin_isaretcisi A Bellek durumu Örnek bir program: #include <stdio.h> int main() int data1=0; int data2=34; int *data1_ptr=&data1; int *data2_ptr=&data2; char *data3_ptr="buraya dikkat!!"; printf("data1= %d \t",*data1_ptr); printf("data1_ptr'nin icerdigi adres= %d\n\n",data1_ptr); printf("data2= %d \t",*data2_ptr); printf("data2_ptr'nin icerdigi adres= %d\n\n",data2_ptr); printf("data3 ilk karakter: %c \n",*data3_ptr); printf("data3 tum karakter dizini: %s \n",data3_ptr); printf("data3_ptr'nin icerdigi adres= %d\n",data3_ptr);

3 return 0; Derlenip çalıştırılırsa, çıktısı aşağıdaki gibidir: data1= 0 data1_ptr'nin icerdigi adres= data2= 34 data2_ptr'nin icerdigi adres= data3 ilk karakter: b data3 tum karakter dizini: buraya dikkat!! data3_ptr'nin icerdigi adres= İşaretçilerin fonksiyonlarda kullanımı: İşaretçiler, fonksiyonlara parametre olarak gönderildiği durumda, gönderme yapılan değişkenlerin bellekteki gerçek adresleri olduğundan dolayı, değişkenin içeriği, işlemlerden doğrudan etkilenir. İşaretçileri parametre olarak alan bu tip fonksiyonların çağırılışına referans ile çağırma (call by reference) adı verilir. Normal olarak içine değişkenin değerini alan fonksiyonların çağrıldığı durum ise değer ile çağırma (call by value) durumudur. Bu durumda, bellekte değişkenin bir kopyası oluşturularak, onun üzerinde işlem yapılmış olur ve bu bellekte daha önceden var olan gerçek değer işlemden etkilenmez. Örnek bir program: #include <stdio.h> void yerel_swap(int, int);/*"değer ile çağırma"(call by value)*/ void referans_swap(int*, int*);/*"referans ile çağırma"(call by reference)*/ int main(void) int data1=5; int data2=49; int *data1_ptr=&data1; int *data2_ptr=&data2; printf("ilk anda bellekteki orjinal veriler:\n"); yerel_swap(data1, data2); printf("yerel_swap cagirildiktan sonra bellekteki orjinal veriler:\n"); referans_swap(data1_ptr, data2_ptr); printf("referans_swap cagirildiktan sonra bellekteki orjinal veriler:\n"); referans_swap(&data1, &data2);/*adresi ile çağırmak orjinal veriyi etkiler*/

4 printf("referans_swap tekrar cagirildiktan sonra bellekteki orjinal veriler:\n"); return 0; void yerel_swap(int a, int b) int gecici; gecici=a; a=b; b=gecici; printf("yerel_swap fonksiyonu icindeki kopyalanmis degerler:\n"); printf("\t a= %d \t b= %d \n",a,b); return; void referans_swap(int* a_ptr, int* b_ptr) int gecici; gecici=*a_ptr; *a_ptr=*b_ptr; *b_ptr=gecici; return; Derlenip çalıştırılırsa, çıktısı aşağıdaki gibidir: ilk anda bellekteki orjinal veriler: data1 = 5 data2= 49 yerel_swap fonksiyonu icindeki kopyalanmis degerler: a= 49 b= 5 yerel_swap cagirildiktan sonra bellekteki orjinal veriler: data1 = 5 data2= 49 referans_swap cagirildiktan sonra bellekteki orjinal veriler: data1 = 49 data2= 5 referans_swap tekrar cagirildiktan sonra bellekteki orjinal veriler: data1 = 5 data2= 49 Dizinler(arrays) ile işaretç ilerin ilişkisi: Her dizinin ismi, kendisine referanstır, yani işaretçi olarak kullanılabilir. Dizinin ismi, başlangıç adresini, dolayısıyla ilk elemanının( 0. indeksteki elemanın ) adresini verir. Dizinler birden fazla veri içerdikleri için, dizinleri fonksiyonlara argüman olarak verirken ve fonksiyonlardan dönüş değeri olarak geri alirken kullanılan uygun yöntem dizinlerin ilk adreslerini yani isimlerini fonksiyona vermektir. Dizinlerin işaretçilerini kullanarak, fonksiyonlar ile ilişkilendiren bir örnek program aşağıda verilmiştir. Programdaki dizin_goster fonksiyonu genel olarak kullanılan dogru yöntemdir; yani bir fonksiyona dizin adresinin yanısıra ilgili dizinin boyutu da parametre olarak verilse programcı kontrollü ve uygun bir biçimde fonksiyonu kullanabilir. Aşağıdaki program incelenirken içindeki açıklamalara da dikkat etmekte yarar olacaktır. #include <stdio.h>

5 #define boyut 5 void dizin_alarak_degistir(int []); void dizin_referansi_ile_degistir(int *);/*boyut parametre olarak gelmemis, uygun olmayabilir*/ void dizin_goster(int *, int); /*uygun yontem!!*/ int main(void) int data[boyut]=10,11,12,13,14; dizin_goster(data, boyut); dizin_alarak_degistir(data); dizin_goster(data, boyut); dizin_referansi_ile_degistir(data); dizin_goster(data, boyut); return 0; void dizin_alarak_degistir(int a[boyut]) a[0]=222; /*ilk eleman*/ a[2]=3001; *a=123; /*yine ilk eleman*/ a++; /*isaretci degeri degisti, artik farkli bir adres gosteriliyor*/ *a=56; void dizin_referansi_ile_degistir(int *aptr) *aptr=111; /*ilk eleman*/ aptr++; /*isaretci degeri degisti, artik farkli bir adres gosteriliyor*/ *aptr=112; aptr[3]=3; //aptr[4]=4; /* isaretci degeri degistigi icin dizin siniri asilir; hata!*/ void dizin_goster(int * a, int boy) int i; printf("dizinin icerigi:\t"); for(i=0;i<boy;i++) printf("%d\t",*a); a++; /*adres degistikce isaret edilen farkli yerlere erisilebilir*/ printf("\n"); return; Derlenip çalıştırılırsa, çıktısı aşağıdaki gibidir:

6 dizinin icerigi: dizinin icerigi: dizinin icerigi: Programda görüldüğü gibi, ilgili fonksiyonlar main içinde kullanılırken, istenen orjinal dizine erişmenin yolu,, dizinin ismini işaretçi olarak kullanmaktır. İşaretçi döndüren fonksiyonlar: Fonksiyonların dönüş değerlerinin kullanım maksadı, fonksiyon sahasında(scope) yerel olarak yer alan değişkeni, ilgili fonksiyonun çağırıldığı sahaya göndermektir. Fonksiyonlar, son görev olarak dönüş değerlerini ilgili yere döndürürler. Bu dönüş değeri, herhangi bir tip veri için işaretçi olursa, fonksiyon adres değeri döndürür. Örnek birkaç fonksiyon prototipi, bu durum için aşağıda verilmiştir: int * fonksiyon_ismi(int *, int **); //dönüş tipi; tamsayı gösteren işaretçi void* benim_fonksiyonum(void); //dönüş tipi; boş tip gösteren işaretçi int ** tuhaf_fonksiyon(char*, int); //dönüş tipi; tamsayi gösteren işaretçiyi gösteren işaretçi Bir adres değeri döndürülmüş olmasının faydası birden fazla veriye ulaşabilme fırsatıdır. Yani sadece bir değişken değeri döndürmek yerine, birden fazla değer topluluğuna, dizine veya yapıya işaret eden bir işaretçi döndürmek programın amacına göre uygun ve hatta gerekli olabilir. Bu kullanımlar dışında, fonksiyonlardan işaretçi döndürmeye çalışmak uygun olmayabilir; ayrıca her verinin adresi ile ugrasmak iyi olmayabilir : )...