왜 증분 포인터?

나는 최근에 C ++을 배우기 시작했으며, 대부분의 사람들이 (내가 읽은 것에 따르면) 포인터로 고심하고 있습니다.

전통적인 의미가 아니기 때문에 나는 그것이 무엇인지, 왜 사용되는지, 어떻게 유용 할 수 있는지 이해하지만, 포인터를 증가시키는 것이 어떻게 유용한 지 이해할 수 없습니다. 누구든지 포인터를 증가시키는 방법에 대한 설명을 제공 할 수 있습니까 유용한 개념과 관용적 C ++?

이 질문은 Bjarne Stroustrup 의 C ++ 여행 이라는 책을 읽은 후에 나왔습니다. Java에 익숙하기 때문에이 책을 추천 받았으며 Reddit의 사람들은 좋은 '전환'책이라고 말했습니다. .

배열이 있으면 배열의 요소를 가리 키도록 포인터를 설정할 수 있습니다.

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

이곳까지 p의 첫번째 요소 점 a이다 a[0]. 이제 다음 요소를 가리 키도록 포인터를 증가시킬 수 있습니다.

p++;

이제 p두 번째 요소 인을 가리 킵니다 a[1]. 를 사용하여 여기에서 요소에 액세스 할 수 있습니다 *p. 이것은 배열 요소에 액세스하기 위해 정수 색인 변수를 사용해야하는 Java와 다릅니다.

그 포인터에 않는 C ++ 포인터 증가 하지 배열의 요소를 가리 것은 정의되지 않은 동작 .

포인터의 의미는 (알렉산더 스테파노 프의의 기반으로 C ++ 표준 라이브러리의 뒤에 디자인 철학의 기본적인 측면 반영하기 때문에 포인터를 증가 시켜도, 관용적 C ++입니다 STL를 )

여기서 중요한 개념은 STL이 컨테이너, 알고리즘 및 반복자를 중심으로 설계되었다는 것입니다. 포인터는 단순히 반복자 입니다.

물론, 포인터를 증가 (또는 더하기 / 빼기)하는 기능은 C로 돌아갑니다. 포인터 연산을 사용하여 많은 C- 문자열 조작 알고리즘을 간단히 작성할 수 있습니다. 다음 코드를 고려하십시오.

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

이 코드는 포인터 산술을 사용하여 널 종료 C- 문자열을 복사합니다. 루프는 null이 발생하면 자동으로 종료됩니다.

C ++에서는 포인터 시맨틱이 반복자 개념으로 일반화됩니다 . 대부분의 표준 C ++ 컨테이너는 반복자를 제공하며 이는 beginand end함수 를 통해 액세스 할 수 있습니다 . 반복자는 포인터처럼 작동하며, 증분, 역 참조, 때로는 감소 또는 진행될 수 있습니다.

를 반복하기 위해 다음 std::string과 같이 말합니다.

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

평범한 C- 문자열에 대한 포인터를 증가시키는 것처럼 반복자를 증가시킵니다. 이 개념이 강력한 이유는 템플릿을 사용 하여 필요한 개념 요구 사항을 충족하는 모든 유형의 반복자에 대해 작동하는 함수를 작성할 수 있기 때문 입니다. 그리고 이것이 STL의 힘입니다.

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

이 코드는 문자열을 벡터에 복사합니다. 이 copy함수는 증분 (일반 포인터 포함)을 지원 하는 모든 반복자 와 함께 작동하는 템플릿입니다 . copy평범한 C- 문자열 에서 동일한 기능을 사용할 수 있습니다 .

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

우리 는 반복자를 지원 하는 하나 또는 모든 사용자 정의 컨테이너 copy에서 사용할 수 있습니다 . std::mapstd::set

포인터는 특정 유형의 반복자 인 random access iterator 라는 점에 유의하십시오. 즉 , +and -연산자로 증가, 감소 및 전진을 지원합니다 . 다른 반복자 유형은 포인터 의미론의 하위 집합 만 지원합니다. 양방향 반복기 는 적어도 증분 및 감소를 지원합니다. 앞으로 반복자 지원은 적어도 증가. (모든 반복자 유형은 역 참조를 지원합니다.)이 copy함수에는 최소한 증분을 지원하는 반복자가 필요합니다.

여기에서 다양한 반복기 개념에 대해 읽을 수 있습니다 .

따라서 포인터 증가는 C- 어레이를 반복하거나 C- 어레이의 요소 / 오프셋에 액세스하는 관용적 인 C ++ 방식입니다.

포인터 산술은 C에 있기 때문에 C ++에 있습니다. 포인터 산술은 C에 있습니다. 어셈블러 의 일반적인 관용구이기 때문 입니다.

"증가 레지스터"가 "상수 값 1을로드하고 레지스터에 추가"보다 빠른 시스템이 많이 있습니다. 더욱이, 몇몇 시스템에서는 단일 명령어로 "레지스터 B에 지정된 주소에서 DWORD를 A에로드 한 다음 sizeof (DWORD)를 B에 추가"할 수 있습니다. 요즘에는 최적화 컴파일러가 이것을 정렬 할 것으로 기대할 수 있지만 1973 년에는 실제로 옵션이 아니 었습니다.

이것은 기본적으로 C 배열이 경계 검사되지 않고 C 문자열에 크기가 포함되어 있지 않은 동일한 이유입니다. 언어는 모든 바이트와 모든 명령이 계산되는 시스템에서 개발되었습니다.