Galileo Computing < openbook > Galileo Computing - Professionelle Bücher. Auch für Einsteiger.
Professionelle Bücher. Auch für Einsteiger.

Inhaltsverzeichnis
Vorwort
Vorwort des Gutachters
1 Einstieg in C
2 Das erste Programm
3 Grundlagen
4 Formatierte Ein-/Ausgabe mit »scanf()« und »printf()«
5 Basisdatentypen
6 Operatoren
7 Typumwandlung
8 Kontrollstrukturen
9 Funktionen
10 Präprozessor-Direktiven
11 Arrays
12 Zeiger (Pointer)
13 Kommandozeilenargumente
14 Dynamische Speicherverwaltung
15 Strukturen
16 Ein-/Ausgabe-Funktionen
17 Attribute von Dateien und das Arbeiten mit Verzeichnissen (nicht ANSI C)
18 Arbeiten mit variabel langen Argumentlisten – <stdarg.h>
19 Zeitroutinen
20 Weitere Headerdateien und ihre Funktionen (ANSI C)
21 Dynamische Datenstrukturen
22 Algorithmen
23 CGI mit C
24 MySQL und C
25 Netzwerkprogrammierung und Cross–Plattform-Entwicklung
26 Paralleles Rechnen
27 Sicheres Programmieren
28 Wie geht’s jetzt weiter?
A Operatoren
B Die C-Standard-Bibliothek
Stichwort

Download:
- ZIP, ca. 10,6 MB
Buch bestellen
Ihre Meinung?

Spacer
<< zurück
C von A bis Z von Jürgen Wolf
Das umfassende Handbuch
Buch: C von A bis Z

C von A bis Z
3., aktualisierte und erweiterte Auflage, geb., mit CD und Referenzkarte
1.190 S., 39,90 Euro
Galileo Computing
ISBN 978-3-8362-1411-7
Pfeil 12 Zeiger (Pointer)
Pfeil 12.1 Zeiger deklarieren
Pfeil 12.2 Zeiger initialisieren
Pfeil 12.2.1 Speichergröße von Zeigern
Pfeil 12.3 Zeigerarithmetik
Pfeil 12.4 Zeiger, die auf andere Zeiger verweisen
Pfeil 12.4.1 Subtraktion zweier Zeiger
Pfeil 12.5 Typensicherung bei der Dereferenzierung
Pfeil 12.6 Zeiger als Funktionsparameter (call–by–reference)
Pfeil 12.6.1 Zeiger als Rückgabewert
Pfeil 12.7 Array und Zeiger
Pfeil 12.8 Zeiger auf Strings
Pfeil 12.8.1 Zeiger auf konstante Objekte (Read-only-Zeiger)
Pfeil 12.9 Zeiger auf Zeiger und Stringtabellen
Pfeil 12.9.1 Stringtabellen
Pfeil 12.10 Zeiger auf Funktionen
Pfeil 12.11 void-Zeiger
Pfeil 12.12 Äquivalenz zwischen Zeigern und Arrays
Pfeil 12.13 Der »restrict«-Zeiger


Galileo Computing - Zum Seitenanfang

12.6 Zeiger als Funktionsparameter (call–by–reference) Zur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Funktionen, die mit einem oder mehreren Parametern definiert werden und mit return einen Rückgabewert zurückliefern, haben wir bereits verwendet (call-by-value). Der Nachteil dieser Methode ist, dass bei jedem Aufruf erst einmal alle Parameter kopiert werden müssen, sodass diese Variablen der Funktion anschließend als lokale Variablen zur Verfügung stehen. Betrachten Sie beispielsweise folgendes Programm:

/* ptr11.c */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define PI 3.141592f

float kreisflaeche(float wert) {
   return (wert = wert * wert * PI);
}

int main(void) {
   float radius, flaeche;

   printf("Berechnung einer Kreisfläche!!\n\n");
   printf("Bitte den Radius eingeben : ");
   scanf("%f", &radius);
   flaeche = kreisflaeche(radius);
   printf("\nDie Kreisfläche beträgt : %f\n", flaeche);
   return EXIT_SUCCESS;
}

In solch einem Fall bietet es sich an, statt der Variablen radius einfach nur die Adresse der Variablen als Argument zu übergeben. Die Übergabe von Adressen als Argument einer Funktion wird call-by-reference genannt. Das Prinzip sehen Sie im abgeänderten Programmbeispiel:

/* ptr12.c */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define PI 3.141592f

void kreisflaeche(float *wert) {
   *wert = ( (*wert) * (*wert) * PI );
}

int main(void) {
   float radius;

   printf("Berechnung einer Kreisfläche!!\n\n");
   printf("Bitte den Radius eingeben : ");
   scanf("%f", &radius);
   /* Adresse von radius als Argument an kreisflaeche() */
   kreisflaeche(&radius);
   printf("\nDie Kreisfläche beträgt : %f\n", radius);
   return EXIT_SUCCESS;
}

Statt einer Variablen als Argument wurde in diesem Beispiel einfach die Adresse der Variablen radius übergeben. Bildlich können Sie sich das Prinzip so vorstellen:

float radius; /* Wir geben einfach mal 5.5 ein */

Abbildung 12.11 Die Variable »radius« bekommt den Wert 5.5.

kreisflaeche(&radius);

Abbildung 12.12 Adresse als Funktionsparameter (call-by-reference)

*wert = (*wert) * (*wert) * PI;

Abbildung 12.13 In der Funktion wird mit der Referenz gerechnet.

In diesem Beispiel übergeben Sie mit dem Funktionsaufruf

kreisflaeche(&radius);

die Adresse der Variablen radius als Referenz an die Funktion:

void kreisflaeche(float *wert)

In der Funktion kreisflaeche() befindet sich als Parameter ein Zeiger namens wert vom Typ float. Der Zeiger wert in der Funktion kreisflaeche() bekommt durch den Funktionsaufruf kreisflache(&radius) die Adresse der Variablen radius zugewiesen. Jetzt, da der Zeiger in der Funktion die Adresse kennt, kann mit dem Dereferenzierungsoperator, der ja auf den Wert von radius zeigt, gerechnet werden:

*wert= (*wert) * (*wert) * PI;

Die Klammerung bei der Berechnung kann auch weggelassen werden. Sie dient der besseren Übersicht. Ohne den Dereferenzierungsoperator würde lediglich mit einer Adresse gerechnet werden. Die meisten Compiler geben ohnehin eine Fehlermeldung aus.

Es wird Ihnen sicherlich aufgefallen sein, dass bei der Funktion keine Rückgabe mehr mit return erfolgt und der Rückgabetyp void ist. Das liegt daran, dass bei jeder Neuübersetzung des Programms jeder Variablen eine Adresse zugewiesen wird, die sich während der Laufzeit des Programms nicht mehr ändern lässt. Da die Funktion die Adresse der Variablen radius bekommt, wird auch in der Funktion der Wert dieser Variablen verändert. Weil hierbei mit der Variablen radius und dem Zeiger wert mit derselben Adresse gearbeitet wird, entfällt eine Rückgabe an den Aufrufer.


Galileo Computing - Zum Seitenanfang

12.6.1 Zeiger als Rückgabewert topZur vorigen Überschrift

Natürlich ist es auch möglich, einen Zeiger als Rückgabewert einer Funktion zu deklarieren, so wie das bei vielen Funktionen der Standard-Bibliothek gemacht wird. Funktionen, die mit einem Zeiger als Rückgabetyp deklariert sind, geben logischerweise auch nur die Anfangsadresse des Rückgabetyps zurück. Die Syntax dazu sieht folgendermaßen aus:

Zeiger_Rückgabetyp *Funktionsname(Parameter)

Das Verfahren mit Zeigern als Rückgabewert von Funktionen wird häufig bei Strings oder Strukturen verwendet und ist eine effiziente Methode, Datenobjekte aus einer Funktion zurückzugeben. Speziell bei Strings ist dies die einzige Möglichkeit, eine ganze Zeichenkette aus einer Funktion zurückzugeben. Natürlich ist sie es nicht wirklich. Tatsächlich wird ja nur die Anfangsadresse, also das erste Zeichen an den Aufrufer zurückgegeben. Hierzu ein recht einfaches Beispiel:

/* ptr13.c */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define MAX 255

char *eingabe(char *str) {
   char input[MAX];

   printf("Bitte \"%s\" eingeben: ",str);
   fgets(input, MAX, stdin);
   return strtok(input, "\n");
}

int main(void) {
   char *ptr;

   ptr = eingabe("Vorname");
   printf("Hallo %s\n", ptr);
   ptr = eingabe("Nachname");
   printf("%s, interssanter Nachname\n", ptr);
   return EXIT_SUCCESS;
}

Der Funktion eingabe() wird hierbei als Argument die Adresse eines Strings übergeben. In der Funktion werden Sie aufgefordert, einen Namen einzugeben. Die Anfangsadresse des Strings geben Sie mit folgender Zeile zurück:

return strtok(input, "\n");

Die Funktion strtok() liefert ja selbst als Rückgabewert einen char-Zeiger zurück. Da die Funktion fgets() beim Einlesen von der Standardeingabe das Newline-Zeichen mit einliest, haben Sie hierbei gleich zwei Fliegen mit einer Klappe geschlagen. Das Newline-Zeichen wird mit strtok() entfernt, und die Funktion liefert auch gleich die Anfangsadresse des Strings input als Rückgabewert zurück, den Sie direkt mit return weiterverwenden. Doch Vorsicht, Folgendes funktioniert nicht:

char *eingabe(char *str) {
   char input[MAX];

   printf("Bitte \"%s\" eingeben: ", str);
   fgets(input, MAX, stdin);
   return input;
}

Normalerweise sollte hier der Compiler schon melden, dass etwas nicht stimmt. Spätestens aber dann, wenn Sie das Beispiel ausführen, werden Sie feststellen, dass anstatt des Strings, den Sie in der Funktion eingabe() eingegeben haben, nur Datenmüll ausgegeben wird.

Wenn Sie die Geschichte mit den Funktionen und dem Stack (in Abschnitt 9.20.1, »Exkurs: Stack«) gelesen haben, wissen Sie, dass beim Aufruf einer Funktion ein Stack verwendet wird, auf dem alle benötigten Daten einer Funktion (die Parameter, die lokalen Variablen und die Rücksprungadresse) angelegt werden (die Rede ist vom Stack-Frame). Dieser Stack-Frame bleibt nun so lange bestehen, bis sich die Funktion wieder beendet.

Die Funktion eingabe() gibt eben einen solchen Speicherbereich (lokales Feld) zurück, der sich ebenfalls auf diesem Stack-Frame befindet bzw. befand – und somit bei Beendigung der Funktion nicht mehr vorhanden ist. Wollen Sie also einen Zeiger auf einen Speicherbereich zurückgeben, haben Sie folgende Möglichkeiten. Sie verwenden

  • einen statischen Puffer (static),
  • einen beim Aufruf der Funktion als Argument übergebenen Puffer oder
  • einen mittels malloc() reservierten Speicher (siehe Kapitel 16, »Ein-/Ausgabe-Funktionen«).

Das folgende Beispiel soll alle drei Möglichkeiten demonstrieren:

/* ptr14.c */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

/* Fehler: Funktion gibt die Adresse
 * einer lokalen Variablen zurück. */
char *test1(void){
   char buffer[10];
   strcpy(buffer, "testwert");
   return buffer;
}

/* Möglichkeit1: Statische Variable */
char *test2(void){
   static char buffer[10];
   strcpy(buffer, "testwert");
   return buffer;
}

/* Möglichkeit2: Speicher vom Heap verwenden */
char *test3(void){
   char *buffer = (char *) malloc(10);
   strcpy(buffer, "testwert");
   return buffer;
}

/* Möglichkeit3: Einen Zeiger als Argument übergeben */
char *test4(char *ptr){
   char buffer[10];
   ptr = buffer;
   strcpy(buffer, "testwert");
   return ptr;
}

int main(void) {
   char *ptr;

   ptr = test1();
   printf("test1: %s\n", ptr); // meistens Datenmüll
   ptr = test2();
   printf("test2: %s\n", ptr);
   ptr = test3();
   printf("test3: %s\n", ptr);
   test4(ptr);
   printf("test4: %s\n", ptr);
   return EXIT_SUCCESS;
}

Hinweis

Bitte beachten Sie außerdem, dass die Verwendung eines statischen Puffers (static) nicht mehr funktioniert, wenn eine Funktion rekursiv aufgerufen wird!




Ihr Kommentar

Wie hat Ihnen das <openbook> gefallen? Wir freuen uns immer über Ihre freundlichen und kritischen Rückmeldungen.






<< zurück
  
  Zum Katalog
Zum Katalog: C von A bis Z

 C von A bis Z
Jetzt bestellen


 Ihre Meinung?
Wie hat Ihnen das <openbook> gefallen?
Ihre Meinung

 Buchtipps
Zum Katalog: Einstieg in C++






 Einstieg in C++


Zum Katalog: C++ von A bis Z






 C++ von A bis Z


Zum Katalog: C/C++






 C/C++


Zum Katalog: Shell-Programmierung






 Shell-Programmierung


Zum Katalog: Linux-UNIX-Programmierung






 Linux-UNIX-
 Programmierung


Zum Katalog: IT-Handbuch für Fachinformatiker






 IT-Handbuch für
 Fachinformatiker


Zum Katalog: Ubuntu GNU/Linux






 Ubuntu GNU/Linux


Zum Katalog: Coding for Fun







 Coding for Fun 


 Shopping
Versandkostenfrei bestellen in Deutschland und Österreich
InfoInfo




Copyright © Galileo Press 2009
Für Ihren privaten Gebrauch dürfen Sie die Online-Version natürlich ausdrucken. Ansonsten unterliegt das <openbook> denselben Bestimmungen, wie die gebundene Ausgabe: Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte vorbehalten einschließlich der Vervielfältigung, Übersetzung, Mikroverfilmung sowie Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen.


[Galileo Computing]

Galileo Press, Rheinwerkallee 4, 53227 Bonn, Tel.: 0228.42150.0, Fax 0228.42150.77, info@galileo-press.de