Propósito y funcionalidad del operador de direcciones (&) en c
En C, el operador de direcciones (`&`) es un operador unario que proporciona la dirección de memoria de una variable u objeto. Es una herramienta fundamental para trabajar con punteros, asignación de memoria dinámica y llamadas de función por referencia.
Propósito:
El propósito principal del operador de direcciones es:
* Obtenga la ubicación de memoria: Le permite recuperar la dirección física en la memoria donde se almacena una variable. Esto es crucial para la manipulación del puntero y comprender cómo se almacenan las variables.
funcionalidad:
El operador `&`, cuando se aplica a una variable, devuelve la dirección de esa variable . Esta dirección es una ubicación de memoria representada por un número hexadecimal (por ejemplo, `0x7ffc94b2d8a0`).
Ejemplo:
`` `C
#Include
int main () {
int my_number =10;
int *ptr; // declarar un puntero a un entero
ptr =&my_number; // Asignar la dirección de my_number al puntero PTR
printf ("valor de my_number:%d \ n", my_number);
printf ("dirección de my_number:%p \ n", &my_number); // %P es el especificador de formato para las direcciones de impresión
printf ("Valor de PTR:%P \ n", PTR);
printf ("Valor apuntado por Ptr:%d \ n", *ptr); // Derreference el puntero
regresar 0;
}
`` `` ``
salida (variará según el sistema):
`` `` ``
Valor de my_number:10
Dirección de my_number:0x7ffc94b2d8a0
Valor de PTR:0x7ffc94b2d8a0
Valor apuntado por PTR:10
`` `` ``
Explicación:
1. `int my_number =10;` :Declara una variable entera `my_number` y la inicializa a 10. El compilador asigna una ubicación de memoria para almacenar esta variable.
2. `int *ptr;` :Declara una variable de puntero `PTR` que está diseñada para contener la dirección de una variable entera.
3. `ptr =&my_number;` :Aquí es donde entra en juego el operador de direcciones. `&my_number` evalúa la dirección de memoria donde se almacena 'my_number`. Esta dirección se asigna a la variable de puntero `PTR`. Ahora, `ptr` * señala *` my_number`.
4. `printf (" Dirección de my_number:%p \ n ", &my_number);` :Imprime la dirección de memoria de `my_number` usando el especificador de formato`%P`.
5. `printf (" Valor de Ptr:%P \ n ", Ptr);` :Imprime el valor almacenado en `ptr`, que es la dirección de 'my_number`. Observe que la dirección impresa aquí es la misma que la dirección de 'my_number`.
6. `printf (" Valor apuntado por Ptr:%d \ n ", *ptr);` :Esta línea demuestra * desferenciando * el puntero. El operador `*`, cuando se usa con un puntero, accede al valor almacenado en la ubicación de memoria señalado por el puntero. Entonces `*PTR` accede al valor de` my_number` (que es 10).
Usos comunes del operador de direcciones:
1. Pointers: Como se muestra arriba, el operador de direcciones es fundamental para trabajar con punteros. Pointers Las direcciones de memoria almacenan, y el operador de direcciones proporciona esas direcciones.
2. Llama de función por referencia: C admite llamadas de función por valor y por referencia. Para pasar una variable por referencia, pasa su dirección a la función. La función puede modificar la variable original usando el puntero que recibe.
`` `C
#Include
incremento vacío (int *número) {
(*número) ++; // Incrementa el valor en la dirección señalada por 'número'
}
int main () {
int x =5;
printf ("Antes de incremento:%d \ n", x);
incremento (&x); // pasar la dirección de x a la función de incremento
printf ("Después de incremento:%d \ n", x);
regresar 0;
}
`` `` ``
En este ejemplo, `increment` modifica el` x` original porque recibe un puntero a `x` (es decir, su dirección).
3. Asignación de memoria dinámica: Cuando asigna la memoria dinámicamente utilizando funciones como `malloc ()`, trabaja con punteros para la memoria asignada. El operador de direcciones a menudo se usa implícitamente cuando pasa un puntero a la memoria asignada dinámicamente a las funciones.
`` `C
#Include
#Include
int main () {
int *arr;
Tamaño int =5;
// Asignar memoria para una matriz de 5 enteros
arr =(int *) malloc (size * sizeOf (int));
if (arr ==null) {
printf ("Asignación de memoria fallida! \ n");
regresar 1;
}
// Acceda a elementos de la matriz usando aritmética de puntero
para (int i =0; i
}
// Imprimir los elementos de la matriz
para (int i =0; i
}
gratis (arr); // libera la memoria asignada dinámicamente
regresar 0;
}
`` `` ``
`Malloc` devuelve un puntero vacío que luego debe ser elegido al tipo de datos apropiado,` (int*) `en este caso. La variable `arr` ahora contiene la dirección inicial del bloque de memoria asignado.
4. Estructuras y uniones: Puede usar el operador de direcciones para obtener la dirección de una estructura o variable de unión. Esto es esencial para transmitir estructuras a funciones por referencia o para crear punteros a estructuras.
`` `C
#Include
punto de estructura {
int x;
int y;
};
int main () {
punto de estructura p ={10, 20};
punto struct *ptr_p =&p; // Obtener la dirección de la estructura de puntos
printf ("Dirección de P:%P \ n", &p);
printf ("Dirección de p.x:%P \ n", &p.x); // Dirección del miembro X
printf ("Dirección de p.y:%p \ n", &p.y); // Dirección del miembro Y
ptr_p-> x =5; // Acceda al miembro X usando el puntero
ptr_p-> y =15; // acceder al miembro y usando el puntero
printf ("p.x:%d, p.y:%d \ n", p.x, p.y); // Salida:P.X:5, P.Y:15
regresar 0;
}
`` `` ``
Consideraciones importantes:
* L-Values: El operador de direcciones solo se puede aplicar a lo que se llama un "valor L". Un valor L es una expresión que se refiere a una ubicación de memoria, como una variable, elemento de matriz o un campo dentro de una estructura. No puede aplicar el operador de direcciones a un valor constante o temporal producido por una expresión (por ejemplo, `&(5 + 3)` no es válido).
* Tipo de datos: El operador de direcciones devuelve un puntero cuyo tipo de datos es el tipo de datos de la variable a la que se aplica. Por ejemplo, `&my_number` (donde` my_number` es un `int`) devuelve un` int*`.
En resumen, el operador de direcciones (`&`) es un operador fundamental en C que proporciona una forma de acceder a la ubicación de memoria de una variable. Es esencial para la manipulación del puntero, las llamadas de función por referencia, la asignación de memoria dinámica y el trabajo con estructuras y sindicatos. Comprender su propósito y funcionalidad es crucial para escribir programas C eficientes y robustos.