Alocação Dinâmica de Memória

Ordenação e Pesquisa de Dados

Marco Antonio Montebello Júnior

marco.antonio@aes.edu.br

Definição

• Proporciona um modo de acesso a variáveis sem referenciá-las diretamente, utilizando para isto o endereço da variável.

• A declaração “*” indica que uma variável é um ponteiro.

• Ps.: O uso descuidado de ponteiros pode levar a sérios bugs e a dores de cabeça terríveis :-).

Ponteiros Constantes• Não podem ser alterados e permanecem

imutáveis durante a execução do programa.• Ex:

– int iNotas[10];

• Para acessa a 1ª. posição do vetor pode-se usar:– iNotas ou &iNotas[0]

• 2ª. Posição:– &iNotas[1]

• E assim sucessivamente...

Criando um Ponteiro

• Criar uma variável para armazenar o endereço da variável iVar1, a qual iremos chamar de ipVar1

• Nesse momento a variável ipVar1 não foi inicializada, apenas foi reservado um espaço para ela.

Criando um Ponteiro

• Devemos armazenar o endereço de iVar1 na variável ipVar1.

• Nesse momento podemos dizer que ipVar1 aponta para iVar1 ou é um ponteiro para iVar1

• Ps.: Ponteiro é uma variável que contém o endereço de outra variável.

Declaração de Ponteiro

• <tipo> * <pnome_variavel>;

• <tipo> Tipo da variável para a qual o ponteiro estará apontando (int, float, char, ...)

• * Operador de indireção e indica que a variavel é um ponteiro para o <tipo> declarado

• <nome_variavel>Nome da variável, seguindo as regras de criação de nomes anteriores

Declaração de Ponteiro

• <tipo> * <pnome_variavel>;

• Antes do nome da variável deve existir o *.• É declarado junto com as outras variáveis

• Exemplos– int *ipPonteiro;– float *fpPonteiro;– char *cpPonteiro;

Inicializando um Ponteiro

int iNum, *ipNum;

int iVet[10], &ipVet;

int iMat[5][7], &ipMat;

//Atribuindo os endereços

ipNum =&iNum;

ipVet = iVet; //ipVetor = iVetor[0];

ipMat = iMat; //ipMat = iMat[0];

Ponteiros e Strings

• Declarando uma mensagem como um ponteiro constante– char cMsg [10] = “Saudacoes”;

• Declarando uma mensagem como ponteiro variável– char *cpMsg = “Saudacoes”;

Matriz de Ponteiros• Matriz constantechar cLista[5][10] = {"Katarina",

"Diogo","Gustavo","Francisco",

"Airton"};• Matriz variávelchar *cpLista[5] = {"Katarina",

"Diogo"," Gustavo","Francisco","Airton"};

Matriz de Ponteiros (1)

Matriz de Ponteiros (2)

Dicas sobre Ponteiro

• Acessar o endereço da variável ponteiro– fpPonteiro– printf(“Endereço %f.”, fpPonteiro);

• Acessar o conteúdo da variável ponteiro– *fpPonteiro– printf(“Conteúdo: %f.”, *fpPonteiro);

Dicas sobre Ponteiro

• Acessar o próximopróximo endereço de um ponteiro– fpVet++;– fpVet = fpVet + n;//n=num de bytes a percorrer– fpVet += n;

• Acessar o endereço anterioranterior de um ponteiro– fpVet--;– fpVet = fpVet - n;//n=num de bytes a percorrer– fpVet -= n;

Dicas sobre Ponteiro

• Operações equivalentes

• Valor– fVet[2] == *(fpVet + 2)

• Endereço– &fVet[2] == (fpVet + 2)

Alocação Dinâmica

• Aloca espaço na memória durante a execução do programa (em tempo de execução)

• Existem funções para alocar, desalocar, realocar e limpar a memória que foi alocada

• Usuar a biblioteca stdlib.h• #include <stdlib.h>

Função: Sizeof

• Indica o tamanho em bytes de uma variável.• sizeof(<tipo>);• Tipo: char, int, float, ...

printf(“Tam. int: %i.”, sizeof(int)); //4 bytes

printf(“Tam. float: %i.”, sizeof(float)); //4 bytes

printf(“Tam. double: %i.”, sizeof(double));//8 bytes

printf(“Tam. char: %i.”, sizeof(char)); //1 byte

Heap Área de Alocação Dinâmica

• Consiste de toda a memória disponível que não foi usada para outro propósito.

• “É o resto da memória”• É possível alocar ou liberar dinamicamente a

memória do heap através da funções:– malloc()– calloc()– realloc()– free()

Função: Malloc

• Aloca a quantidade de bytes desejada pelo usuário.

• malloc(<tamanho>);

int *ipNum1, *ipNum2;

ipNum1 = (int *) malloc(4); //Aloca 4 bytes

//5 variáveis inteiras = 5 * 4 = 20 bytes

ipNum2 = (int *) malloc(5 * sizeof(int));

Função: Malloc

• A expressão (int *) é utilizado pois a função malloc(), retorna um ponteiro para o tipo void, portanto esse ponteiro deve ser moldado para o tipo de dado apropriado.

• É um operador unário chamado de operador molde ou cast.

Função: Calloc

• Aloca memória para um grupo de objetos

• calloc(<tamanho>, <tam_obj);

int *ipNum1, *ipNum2;

ipNum1 = (int *) calloc(2, 4); //Aloca 8 bytes

//5 variáveis inteiras = 5 * 4 = 20 bytes

ipNum2 = (int *) calloc(5, sizeof(int));

Função: Realloc

• Altera o tamanho de um bloco de memória que foi alocado através do malloc() ou do calloc()

• realloc(<*ptr>, <tamanho>);int *ipNum1, *ipNum2;

ipNum1 = (int *) calloc(2, 4); //Aloca 8 bytes

//5 variáveis inteiras = 5 * 4 = 20 bytes

ipNum2 = (int *) calloc(5, sizeof(int));

ipNum2 = (int *) realloc(ipNum2, sizeof(int) * 10);

Função: Free• Limpa um espaço de memória que foi alocado• free(<*ptr>)

int *ipNum1, *ipNum2;

ipNum1 = (int *) calloc(2, 4); //Aloca 8 bytes

//5 variáveis inteiras = 5 * 4 = 20 bytes

ipNum2 = (int *) calloc(5, sizeof(int));

//Liberando a memória alocada para ipNum1 e ipNum2

free(ipNum1);

free(ipNum2);

Exercício

• Alocar espaço para um vetor inteiro com 10 posições. Receber do usuário, os valores do vetor. Mostrar o endereço e o respectivo valor de cada elemento da matriz.

Em seguida, alterar esses valores, somando 10 a cada elemento. Mostrar novamente o endereço (que deve ser o mesmo) com o novo valor. Utilizar alocação dinâmica e ponteiros, não declarar vetor.

Exercício

• Aloque espaço para uma seqüência de 5 números reais. Receba do usuário os valores e imprima-os em ordem inversa. Utilizar alocação dinâmica e ponteiros, não declarar vetor.

• Altere o exercício anterior de maneira que o usuário indique a quantidade de elementos que ele deseja alocar.