Puntatori in C++: Concetti Base

Puntatori: Definizione

• Un puntatore è una variabile che memorizza l'indirizzo di memoria di un'altra variabile.

Esempio: Creazione di una Variabile

• int digit = 42; crea una variabile intera chiamata digit e le assegna il valore 42.
• Il compilatore riserva uno spazio di memoria per conservare il valore di digit (42).
• Questo spazio di memoria ha un indirizzo univoco (ad esempio, 24650) che dipende dal sistema e rappresenta la posizione di digit nella memoria del computer.

Operatore &

• L'operatore & viene utilizzato per ottenere l'indirizzo di memoria di una variabile.
• L'indirizzo di memoria è il "luogo" in cui il computer conserva il valore di quella variabile.
• &digit restituisce l'indirizzo della variabile digit, che nell'esempio è 24650.

Operatore *

• L'operatore * viene utilizzato per accedere al valore che si trova in un certo indirizzo di memoria.
• Questa operazione si chiama dereferenziazione, poiché permette di passare dall'indirizzo al valore contenuto in quell'indirizzo.
• *(&digit): L'operatore * prende l'indirizzo ottenuto con &digit e accede al valore memorizzato in quell'indirizzo.

Sintassi di un Puntatore

• tipoDato *nomeVariabilePuntatore = &nomeVariabile; serve per dichiarare un puntatore che conterrà l'indirizzo di memoria di una variabile del tipo tipoDato.
• tipoDato è il tipo di dati della variabile a cui il puntatore farà riferimento.
• * (asterisco) viene utilizzato per dichiarare una variabile puntatore.
• nomeVariabilePuntatore è il nome del puntatore.
• & restituisce l'indirizzo di memoria della variabile a cui si applica.
• int *addressOfDigit = &digit; significa che addressOfDigit è un puntatore a una variabile di tipo int.
• addressOfDigit potrà contenere solo indirizzi di tipo intero.
• Gli indirizzi dell'intero digit vengono assegnati alla variabile che può contenere indirizzi di interi.
• Una variabile puntatore è usata per conservare un indirizzo di memoria di un'altra variabile.
• L'asterisco * nella dichiarazione indica che la variabile conterrà un indirizzo, non il valore direttamente.

Puntatori Speciali: Puntatore Selvaggio

• Un puntatore selvaggio è un puntatore non inizializzato correttamente.
• Può contenere valori casuali e puntare a una zona di memoria libera, occupata o non allocata.
• Questo può causare comportamenti imprevedibili o errori di memoria.

Puntatore NULL

• Un puntatore NULL è un puntatore che non punta a nessuna posizione di memoria valida.
• Viene inizializzato con il valore NULL.
• L'uso di NULL aiuta a evitare l'uso accidentale di puntatori non inizializzati (selvaggi).

Puntatore Void

• Un puntatore void può essere utilizzato per puntare a variabili di qualsiasi tipo di dato.
• È utile quando non si conosce a priori il tipo di variabile a cui il puntatore deve riferirsi.
• Un puntatore void è altamente versatile, ma non può essere dereferenziato direttamente senza una conversione di tipo (typecasting).

Puntatori Pendenti

• Un puntatore pendente (dangling pointer) è un puntatore che punta a una posizione di memoria che è stata liberata (deallocata).
• Dopo l'uso della funzione free() o quando una variabile esce dal suo ambito, il puntatore potrebbe continuare a fare riferimento a quella zona di memoria, ma l'area non è più valida.

Funzione malloc()

• La funzione malloc() è una funzione di allocazione dinamica in C che permette di riservare uno spazio di memoria durante l'esecuzione del programma.
• malloc() restituisce un puntatore void, quindi è necessario specializzare il tipo del puntatore.
• La funzione accetta come argomento la quantità di memoria da allocare (in byte) e restituisce un puntatore void.
• La sintassi di malloc() è: void* malloc(size_t size);
• Esegue un cast dei puntatori perchè void non ha un tipo associato.
• size_t size: è la quantità di memoria in byte da allocare, ottenibile con l'operatore sizeof.
• La memoria allocata da malloc non è inizializzata e contiene valori casuali.
• La funzione restituisce un indirizzo di memoria che può essere utilizzato per memorizzare un intero.
• E free(ptr) dealloca la memoria che era stata allocata e che puntatore ptr puntava a.