Ponteiros e matrizes C++

Neste tutorial, aprenderemos sobre a relação entre arrays e ponteiros com a ajuda de exemplos.

Em C++, Ponteiros são variáveis que contêm endereços de outras variáveis. Não só um ponteiro pode armazenar o endereço de uma única variável, ele também pode armazenar o endereço das células de um array.

Considere este exemplo:

int *ptr;
int arr[5];

// store the address of the first
// element of arr in ptr
ptr = arr;

Aqui, ptr é uma variável de ponteiro enquanto arr é um int variedade. O código ptr = arr; armazena o endereço do primeiro elemento do array na variável ptr .

Observe que usamos arr em vez de &arr[0] . Isso porque ambos são iguais. Portanto, o código abaixo é o mesmo que o código acima.

int *ptr;
int arr[5];
ptr = &arr[0];

Os endereços para o resto dos elementos do array são dados por &arr[1] , &arr[2] , &arr[3] e &arr[4] .

Apontar para todos os elementos da matriz

Suponha que precisamos apontar para o quarto elemento do array usando o mesmo ponteiro ptr .

Aqui, se ptr aponta para o primeiro elemento no exemplo acima e então ptr + 3 apontará para o quarto elemento. Por exemplo,

int *ptr;
int arr[5];
ptr = arr;

ptr + 1 is equivalent to &arr[1];
ptr + 2 is equivalent to &arr[2];
ptr + 3 is equivalent to &arr[3];
ptr + 4 is equivalent to &arr[4];

Da mesma forma, podemos acessar os elementos usando o ponteiro único. Por exemplo,

// use dereference operator
*ptr == arr[0];
*(ptr + 1) is equivalent to arr[1];
*(ptr + 2) is equivalent to arr[2];
*(ptr + 3) is equivalent to arr[3];
*(ptr + 4) is equivalent to arr[4];

Suponha que inicializamos ptr = &arr[2]; então

ptr - 2 is equivalent to &arr[0];
ptr - 1 is equivalent to &arr[1]; 
ptr + 1 is equivalent to &arr[3];
ptr + 2 is equivalent to &arr[4];

Observação: O endereço entre ptr e ptr + 1 difere em 4 bytes. É porque ptr é um ponteiro para um int dados. E o tamanho de int é de 4 bytes em um sistema operacional de 64 bits.

Da mesma forma, se o ponteiro ptr está apontando para char digite data, então o endereço entre ptr e ptr + 1 é 1 byte. É porque o tamanho de um caractere é de 1 byte.

Exemplo 1:ponteiros e matrizes C++

// C++ Program to display address of each element of an array 

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    float arr[3];

    // declare pointer variable
    float *ptr;
    
    cout << "Displaying address using arrays: " << endl;

    // use for loop to print addresses of all array elements
    for (int i = 0; i < 3; ++i)
    {
        cout << "&arr[" << i << "] = " << &arr[i] << endl;
    }

    // ptr = &arr[0]
    ptr = arr;

    cout<<"\nDisplaying address using pointers: "<< endl;

    // use for loop to print addresses of all array elements
    // using pointer notation
    for (int i = 0; i < 3; ++i)
    {
        cout << "ptr + " << i << " = "<< ptr + i << endl;
    }

    return 0;
}

Saída

Displaying address using arrays: 
&arr[0] = 0x61fef0
&arr[1] = 0x61fef4
&arr[2] = 0x61fef8

Displaying address using pointers: 
ptr + 0 = 0x61fef0
ptr + 1 = 0x61fef4
ptr + 2 = 0x61fef8

No programa acima, primeiro simplesmente imprimimos os endereços dos elementos do array sem usar a variável de ponteiro ptr .

Em seguida, usamos o ponteiro ptr para apontar para o endereço de a[0] , ptr + 1 para apontar para o endereço de a[1] , e assim por diante.

Na maioria dos contextos, os nomes dos arrays decaem para ponteiros. Em palavras simples, os nomes dos arrays são convertidos em ponteiros. Essa é a razão pela qual podemos usar ponteiros para acessar elementos de arrays.

No entanto, devemos lembrar que ponteiros e arrays não são a mesma coisa.

Existem alguns casos em que os nomes de matrizes não se transformam em ponteiros. Para saber mais, visite:Quando o nome do array não decai em um ponteiro?

Exemplo 2:nome do array usado como ponteiro

// C++ Program to insert and display data entered by using pointer notation.

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    float arr[5];
    
   // Insert data using pointer notation
    cout << "Enter 5 numbers: ";
    for (int i = 0; i < 5; ++i) {

        // store input number in arr[i]
        cin >> *(arr + i) ;

    }

    // Display data using pointer notation
    cout << "Displaying data: " << endl;
    for (int i = 0; i < 5; ++i) {

        // display value of arr[i]
        cout << *(arr + i) << endl ;

    }

    return 0;
}

Saída

Enter 5 numbers: 2.5
3.5
4.5
5
2
Displaying data: 
2.5
3.5
4.5
5
2

Aqui,

Primeiro usamos a notação de ponteiro para armazenar os números inseridos pelo usuário no array arr .
```
cin >> *(arr + i) ;
```
Este código é equivalente ao código abaixo:
```
cin >> arr[i];
```
Observe que não declaramos uma variável de ponteiro separada, mas estamos usando o nome do array arr para a notação de ponteiro.

Como já sabemos, o nome do array arr aponta para o primeiro elemento da matriz. Então, podemos pensar em arr agindo como um ponteiro.
Da mesma forma, usamos for loop para exibir os valores de arr usando notação de ponteiro.
```
cout << *(arr + i) << endl ;
```
Este código é equivalente a
```
cout << arr[i] << endl ;
```

Ponteiros C++ Chamada C++ por referência:usando ponteiros [com exemplos]

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