Сравнение указателей

Часть раздела Logic & Flow путешествия по C на Coddy — урок 10 из 63.

Вы узнали, как перемещаться по массивам с помощью арифметики указателей. Теперь вы узнаете, что указатели также можно сравнивать, используя те же операторы отношения, которые вы используете с обычными переменными: ==, !=, <, и >.

Когда вы сравниваете два указателя, вы сравниваете их адреса памяти. Это особенно полезно, когда оба указателя указывают на элементы одного и того же массива, так как это позволяет определить их относительное положение в памяти.

int numbers[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
int *start = numbers;        // Указывает на первый элемент
int *end = numbers + 4;      // Указывает на последний элемент

if (start < end) {
    printf("start comes before end in memory");
}

Сравнение указателей становится особенно эффективным в условиях цикла. Вместо использования переменной-счетчика вы можете сравнивать текущую позицию указателя с целевым указателем, чтобы контролировать момент остановки цикла. Это позволяет создавать элегантный и эффективный код для обхода массивов.

Ключевое понимание заключается в том, что ptr1 < ptr2 говорит о том, что ptr1 указывает на элемент, который находится в массиве раньше, чем элемент, на который указывает ptr2. Эта взаимосвязь делает сравнение указателей естественным выбором для управления циклами, которые последовательно обрабатывают массивы.

Задание

Легко

Напишите программу на языке C, которая использует сравнение указателей для обхода массива и поиска элементов в определенном диапазоне. Ваша программа должна:

Объявить целочисленный массив с именем scores из 8 элементов и инициализировать его значениями {45, 78, 92, 63, 87, 34, 91, 56}
Объявить два указателя на целые числа: start_ptr и end_ptr
Установить start_ptr так, чтобы он указывал на первый элемент массива
Установить end_ptr так, чтобы он указывал на последний элемент массива, используя арифметику указателей
Объявить указатель с именем current_ptr и инициализировать его так, чтобы он указывал на первый элемент
Использовать цикл while со сравнением указателей (current_ptr <= end_ptr) для обхода массива
Внутри цикла:
- Проверить, находится ли текущее значение в диапазоне от 60 до 90 (включительно)
- Если значение находится в диапазоне, вывести "Value %d is in range"
- Если значение не входит в диапазон, вывести "Value %d is out of range"
- Инкрементировать current_ptr для перехода к следующему элементу
После цикла использовать сравнение указателей, чтобы убедиться, что current_ptr теперь находится за пределами массива, проверив условие current_ptr > end_ptr
Если условие истинно, вывести "Traversal complete"

Ваш вывод должен отображать результаты в следующем формате:

Value 45 is out of range
Value 78 is in range
Value 92 is out of range
Value 63 is in range
Value 87 is in range
Value 34 is out of range
Value 91 is out of range
Value 56 is out of range
Traversal complete

Эта задача проверяет ваше понимание операторов сравнения указателей в условиях цикла, использование арифметики указателей для установки граничных указателей и то, как сравнение указателей может управлять обходом массива более элегантно, чем традиционные циклы на основе счетчиков.

Шпаргалка

Указатели можно сравнивать с помощью операторов отношения: ==, !=, < и >.

При сравнении указателей вы сравниваете их адреса в памяти. Это полезно для определения относительного положения элементов внутри одного и того же массива.

int numbers[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
int *start = numbers;        // Points to first element
int *end = numbers + 4;      // Points to last element

if (start < end) {
    printf("start comes before end in memory");
}

Сравнение указателей особенно эффективно в условиях циклов, позволяя управлять циклами путем сравнения позиций указателей вместо использования переменных-счетчиков:

int *current_ptr = numbers;
int *end_ptr = numbers + 4;

while (current_ptr <= end_ptr) {
    // Process current element
    current_ptr++;  // Move to next element
}

Выражение ptr1 < ptr2 означает, что ptr1 указывает на элемент, который находится в массиве раньше, чем элемент, на который указывает ptr2.

Попробуйте сами

#include <stdio.h>

int main() {
    // TODO: Напишите свой код ниже
    
    return 0;
}

Проверьте себя

В этом уроке есть небольшой тест. Начните урок, чтобы ответить на вопросы и сохранить прогресс.

Все уроки раздела Logic & Flow

1Основы указателей

Что такое указатель?Объявление указателей Оператор взятия адреса (&)Оператор разыменования (*)Указатели NULL Итоги: Основы указателей

4Проект: Простая текстовая утилита

Обзор проекта Подсчет символов

Подсчет гласных

Преобразование в верхний регистр

Итоговый результат

7Структуры (structs)

Что такое структура?Объявление структуры Создание переменных структур Доступ к членам структуры Инициализация структур Повторение: структура данных Student

10Перечисления и typedef

enum для именованных констант Объявление и использование enum Enum в операторах switch Использование typedef для псевдонимов типов typedef со структурами Итоги: практика по typedef и enum

2Указатели и массивы

Имена массивов как указатели Элементы массива — указатели Арифметика указателейСравнение указателейИтоги: Обход массива через указатели

5Указатели и функции

Передача по значению Передача указателей в функции Изменение переменных через указатели Классический пример: Swap Передача массивов в функции Итоги: указатели как аргументы функций

8Структуры и указатели

Указатели на структуры Оператор «стрелка» (->)Передача структур по значению Передача указателей на структуры Динамическое выделение памяти для структур Итоги: Изменение структур через указатели

11Итоговые задачи на повторение

Повторение: динамическая конкатенация строк Повторение: массив структур Повторение: счетчик частоты слов

3Символьные массивы и строки

Строки как массивы char Нуль-терминатор Ввод строк с помощью scanf Использование strlen()Использование strcpy()Использование strcat()Использование strcmp()Итоги: основные строковые функции

6Управление памятью

Стек против кучи Динамическое выделение — malloc()Использование sizeof() для выделения памяти Проверка ошибок выделения памяти Освобождение памяти с помощью free()Выделение памяти с помощью calloc()Итоги: Динамический массив

9Проект: Простой ввод контактов

Проект: Определение структуры Contact Функция для создания контакта

Функция для заполнения контакта

Функция для вывода контакта

Собираем всё воедино