Вказівник

Розіменування є частковим випадком так званої «штрих-операції» Адресного програмування.

Операція отримання значення, на яке посилається вказівник, називається розіменування вказівника.

У мові програмування С:

double a = 5; /* декларація дійсної змінної подвійної точності */
double *pa;   /* декларація вказівника на дійсну змінну, вираз `double *` визначає тип, `pa` - ім'я вказівника */
pa = &a;      /* присвоєння вказівнику адреси змінної `a`. `pa` тепер вказує на `a` */
*pa = 10;     /* присвоєння значення за адресою, на яку вказує `pа`. `*a` — операція розіменування вказівника */

У результаті змінна a отримує значення 10.

Для прискорення обробки абстрактних типів даних багатократне розіменування було апаратно реалізовано як групова операція (з Ф-операцією операція модернізації адрес в ЕОМ «Київ») процесорів низки комп'ютерів: ЕОМ «Київ», «М-20», «Дніпро», сімейств (ВЕЛМ (ВЕЛМ-2, ВЕЛМ-3, ВЕЛМ-3М та ВЕЛМ-4), «Мінськ», «Урал» тощо. Це дозволило отримувати доступ до довільного елементу списку шляхом виконанням процесором лише однієї операції: адресації вищих рангів, яка є n-кратним застосуванням операції розіменування вказівника.

У мовах програмування C/C++ індексування масивів формально визначено через арифметику вказівників; тобто, специфікація вимагає, щоб array[i] було тотожним *(array + i)[4]. Отже в С/C++ імена масивів можна розглядати як вказівники на початкові елементи масиву, а елементи масиву як послідовні ділянки пам'яті (без прогалин)[4]. При цьому синтаксис для доступу до елементів є тотожним до того, який можна використовувати для розіменування вказівників. Наприклад, масив array можна оголосити і використати так:

int array[5];      /* Оголошуємо 5 суміжних цілих чисел */
int *ptr = array;  /* Масиви можна використовувати як вказівники */
ptr[0] = 1;        /* Вказівники можна індексувати використовуючи синтаксис масивів */
*(array + 1) = 2;  /* Масиви можна розіменовувати, використовуючи синтаксис вказівників */
*(1 + array) = 2;  /* Додавання вказівників комутативне */
2[array] = 4;      /* Оператор індексування комутативний */

Тут виділено пам'ять під блок з п'яти цілих чисел і називаємо цей блок array, цей ідентифікатор діє як вказівник на блок. Інше звичайне використання вказівників полягає у збереженні адреса на пам'ять динамічно виділену за допомогою malloc, який повертає послідовний блок пам'яті не менш ніж запитаного розміру, яку можна використовувати як масив.

Ім'я масиву має тип вказівника, але не є вказівником — вказівник містить адресу, масив — елементи масиву. Як наслідок, хоча більшість операторів на масивах і вказівниках тотожні, оператор sizeof повертає для них різні значення. У цьому прикладі, sizeof(array) видасть 5*sizeof(int) (розмір масиву), тоді як sizeof(ptr) видасть sizeof(int*), розмір власне вказівника. Також справедливим є ptr = array але помилковим array = ptr.

Початково масив можна ініціалізувати так:

int array[5] = {2, 4, 3, 1, 5};

Якщо вважати, що array розташований у пам'яті за адресою 0x1000 на 32-бітній little-endian машині, тоді пам'ять міститиме такі значення (адреси вказані у шістнадцятковій системі):

	0	1	2	3
1000	2	0	0	0
1004	4	0	0	0
1008	3	0	0	0
100C	1	0	0	0
1010	5	0	0	0

Представлені тут п'ять цілих: 2, 4, 3, 1 і 5 займають по 4 байти кожне з першим найменш значимим байтом і розташовані послідовно починаючи з адреси 0x1000.

Синтаксис у C/C++ для вказівників такий:

• array значить 0x1000;
• array + 1 значить 0x1004;
• *array значить розіменувати вміст array. Розглядаючи вміст як адресу пам'яті (0x1000), повернути значення за цією адресою (2);
• array[i]: елемент масиву array з індексом i (індексація починається з нуля).