İşaretçiler

Bir arkadaşına nerede oturduğunu göstermek için evini taşımazsın; sadece adresi verirsin: “Bakü, Nizami Caddesi, 25”. Adresi bilen biri evi bulabilir, içeri girebilir ve hatta orada bir şeyi değiştirebilir. Bilgisayarın belleği de böyledir: her değişken belirli bir adreste yaşar. Bir adresi saklayan değişkene işaretçi (pointer) denir. İşaretçiler C'nin en güçlü ve en çok korkulan konusudur ama fikri bu adres kadar basittir.

Adresler ve işaretçiler

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int x = 10;
    int *p = &x;
    printf("x = %d\n", x);
    printf("*p = %d\n", *p);
    *p = 25;
    printf("x = %d\n", x);
    printf("Same address? %d\n", p == &x);
    return 0;
}

x = 10
*p = 10
x = 25
Same address? 1

Adresin kendisini %p belirteciyle yazdırabilirsin. Genellikle 0x7ffd… gibi on altılık bir sayı olarak görünür ve program her çalıştırıldığında farklı olabilir:

int x = 10;
int *p = &x;
printf("Address of x: %p\n", (void *) &x);
printf("Value of p:   %p\n", (void *) p);

Fonksiyonlara işaretçi aktarmak: swap

Hatırla: C'de bir fonksiyon argümanlarının kopyasını alır; bu yüzden sıradan parametrelerle iki değişkenin değerini takas edemezsin. Çözüm, fonksiyona değişkenlerin adreslerini vermektir. Fonksiyon adresler aracılığıyla asıl değişkenlere ulaşır. scanf("%d", &age) tam da bu yüzden & ister.

#include <stdio.h>

void swap(int *a, int *b) {
    int temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
}

int main(void) {
    int x = 3, y = 8;
    printf("Before: x = %d, y = %d\n", x, y);
    swap(&x, &y);
    printf("After:  x = %d, y = %d\n", x, y);
    return 0;
}

Before: x = 3, y = 8
After:  x = 8, y = 3

İşaretçiler bir fonksiyonun birden fazla sonuç “döndürmesini” de sağlar: return yalnızca tek bir değer döndürür ama fonksiyon sonuçlarını kendisine verilen adreslere yazabilir. Aşağıdaki fonksiyon Bakü'de ölçülen birkaç sıcaklığın en düşüğünü ve en yükseğini bulur:

#include <stdio.h>

void min_max(const int *arr, int n, int *min, int *max) {
    *min = arr[0];
    *max = arr[0];
    for (int i = 1; i < n; i++) {
        if (arr[i] < *min) *min = arr[i];
        if (arr[i] > *max) *max = arr[i];
    }
}

int main(void) {
    int temps[5] = {18, 25, 21, 30, 16};
    int low, high;
    min_max(temps, 5, &low, &high);
    printf("Min: %d, max: %d\n", low, high);
    return 0;
}

Min: 16, max: 30

İşaretçi aritmetiği ve diziler

İfadelerde bir dizinin adı ilk elemanının adresine dönüşür; bu yüzden int *p = arr; yazılabilir. Bir işaretçiye 1 eklediğinde 1 bayt değil, bir eleman ilerler: int * için genellikle 4 bayt. Yani *(p + 2) üçüncü elemandır; arr[i] yazımı da *(arr + i) ifadesinin kısaltmasından ibarettir. Bir diziyi fonksiyona aktardığında aslında ilk elemanının işaretçisi aktarılır; fonksiyonun asıl diziyi değiştirebilmesinin ve sizeof hilesinin parametrede çalışmamasının nedeni budur.

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int arr[4] = {10, 20, 30, 40};
    int *p = arr;
    printf("%d\n", *p);
    printf("%d\n", *(p + 2));
    p++;
    printf("%d\n", *p);
    printf("%d\n", arr[3] == *(arr + 3));
    int sum = 0;
    for (int *q = arr; q < arr + 4; q++) {
        sum += *q;
    }
    printf("Sum: %d\n", sum);
    return 0;
}

10
30
20
1
Sum: 100

Tehlikeli işaretçiler

• İlk değeri verilmemiş bir işaretçi rastgele bir adres tutar. Onun üzerinden yazmak başka verileri bozabilir. İşaretçiye her zaman bir değişkenin adresini ya da NULL ver.
• **NULL bir işaretçinin başvurusunu çözmek** (p NULL iken *p) genellikle programı hemen çökertir. Kullanmadan önce denetle: if (p != NULL).
• Sarkan işaretçi (dangling pointer) artık var olmayan bir değişkeni gösterir. Örneğin bir fonksiyon kendi yerel değişkeninin adresini döndürürse, fonksiyon bitince o değişken yok olur.

int *make_number(void) {
    int local = 5;
    return &local;
}