Neden Artış İşaretçiler?

Daha yeni C ++ öğrenmeye başladım ve çoğu insan olarak (okuduğum şeye göre) işaretçilerle mücadele ediyorum.

Geleneksel anlamda değil, ne olduklarını ve neden kullanıldıklarını ve nasıl faydalı olduklarını anlayabiliyorum, ancak işaretçilerin artmasının ne kadar yararlı olacağını anlayamıyorum, herhangi biri bir göstergenin artırılmasının ne kadar etkili olduğunu açıklayabilir. yararlı kavram ve deyimsel C ++?

Bu soru Bjarne Stroustrup tarafından A Tour of C ++ kitabını okumaya başladıktan sonra geldi , çünkü bu kitabı tavsiye ettim, çünkü Java’ya oldukça aşinaydım ve Reddit’teki çocuklar bana iyi bir “değiştirme” kitabı olacağını söylediler. .

Bir diziniz olduğunda, dizinin bir öğesine işaret edecek bir işaretçi ayarlayabilirsiniz:

int a[10];
int *p = &a[0];

Buraya pilk elemana puan aolduğunu a[0]. Şimdi işaretçiyi bir sonraki öğeye işaret edecek şekilde artırabilirsiniz:

p++;

Şimdi pikinci öğeye işaret ediyor a[1]. Elemanı kullanarak buradan erişebilirsiniz *p. Bu, dizideki öğelere erişmek için bir tamsayı dizin değişkeni kullanmanız gereken Java'dan farklıdır.

Bu işaretçi etmez C bir işaretçi ++ artırım olmayan bir dizinin bir öğeye bir yer tanımsız davranış .

İşaretçi semantik (Alexander Stepanov en kapalı dayalı C ++ standart kitaplığının arkasında tasarım felsefesinin temel bir yönünü yansıtmaktadır çünkü işaretçileri artırma, C ++ biçimini olduğu STL )

Buradaki önemli kavram, STL'nin kaplar, algoritmalar ve yineleyiciler etrafında tasarlanmasıdır. İşaretçiler basitçe yineleyicilerdir .

Elbette, işaretçileri artırma (ya da toplama / çıkarma) işaretçisi C'ye geri döner. Bir çok C-string manipülasyon algoritması sadece pointer aritmetiği kullanılarak yazılabilir. Aşağıdaki kodu göz önünde bulundurun:

char string1[4] = "abc";
char string2[4];
char* src = string1;
char* dest = string2;
while ((*dest++ = *src++));

Bu kod, boş sonlandırılmış bir C dizesini kopyalamak için işaretçi aritmetik kullanır. Döngü, boş değerle karşılaştığında otomatik olarak sona erer.

C ++ ile işaretçi anlambilimi, yineleyiciler kavramına genelleştirilir . Çoğu standart C ++ konteyner üzerinden erişilebilir yineleyicileri sağlamak beginve endeleman fonksiyonlarının. Tekrarlayıcılar işaretçiler gibi davranır, böylece artırılabilir, değişkenleştirilebilir ve bazen azaltılabilir veya ilerletilebilir.

Bir yineleme yapmak için şunu std::stringsöyleriz:

std::string s = "abcdef";
std::string::iterator it = s.begin();
for (; it != s.end(); ++it) std::cout << *it;

Yineleyiciyi, tıpkı bir göstergeyi düz bir C-string'e arttırdığımız gibi yükseltiriz. Bu kavramın güçlü olmasının nedeni , gerekli kavram gereksinimlerini karşılayan herhangi bir yineleyici için çalışacak işlevleri yazmak için şablonları kullanabilmenizdir . Ve bu STL’nin gücü:

std::string s1 = "abcdef";
std::vector<char> buf;
std::copy(s1.begin(), s1.end(), std::back_inserter(buf));

Bu kod bir dizgiyi vektöre kopyalar. copyFonksiyonu ile çalışacak bir şablon herhangi (düz işaretçileri içerir) destekler artan bu yineleyici. Aynı copyişlevi düz bir C-string'de kullanabiliriz:

   const char* s1 = "abcdef";
   std::vector<char> buf;
   std::copy(s1, s1 + std::strlen(s1), std::back_inserter(buf));

Biz kullanabilirsiniz copy, bir de std::mapya bir std::setya herhangi özel konteyner destekleri Yineleyicilerin söyledi.

İşaretçilerin belirli bir yineleyici türü olduğuna dikkat edin: rasgele erişim yineleyicisi , bunlar artırıcı, azaltmalı ve +ve -işleci ile ilerletmeyi destekler . Diğer yineleyici türleri yalnızca işaretçi anlambiliminin bir alt kümesini destekler : çift ​​yönlü yineleyici en azından artırma ve azaltma işlemlerini destekler; bir ileri yineleyici en azından artışı destekler. (Tüm yineleyici türleri kayıttan kaldırmayı destekler.) copyİşlev, en azından artışı destekleyen bir yineleyici gerektirir.

Farklı yineleyici kavramları okuyabilirsiniz burada .

Bu nedenle, işaretçileri artırmak, bir C dizisini yinelemenin ya da bir C dizisindeki öğelere / ofsetlere erişmenin deyimsel bir C ++ yoludur.

İşaretçi aritmetik C. işaretçi Aritmetik olduğu için bu normal deyim çünkü C olduğu C ++ olan birleştiriciye .

"Arttırma yazmacının", "sabit değer 1 yükle ve kayıt listesine ekle" den daha hızlı olduğu birçok sistem vardır. Dahası, oldukça az sayıda sistem, B kayıt defterinde belirtilen adresten "DWORD A'yı A'ya yüklemenizi, sonra tek bir komutta B (bordordum) sizqu 'sini eklemenizi" sağlar. Bugünlerde bir optimizasyon derleyicisinin bunu sizin için çözmesini bekleyebilirsiniz, ancak bu gerçekten 1973'te bir seçenek değildi.

Bu, temel olarak C dizilerinin sınırlar kontrol edilmemesi ve C dizelerinin içlerinde gömülü bir boyuta sahip olmamalarının nedeni aynıdır: dil, her baytın ve her komutun sayıldığı bir sistemde geliştirilmiştir.