مؤسسة Speedywagon

مثل العديد من اللغات الأخرى، تحتوي ++C على المؤشرات. أنت تعرف بالفعل أن المراجع و_المؤشرات_ متشابهة، لكن اعتبرهما مستوى أقرب إلى العمل الداخلي لحاسوبك. المؤشرات متغيرات تحمل عناوين الكائنات. وهي تُستخدم للتفاعل المباشر مع الكائنات، مما يتيح تخصيص الذاكرة الديناميكي ومعالجة البيانات بكفاءة في ++C.

إذا كنت جديدًا على المؤشرات، فقد تبدو غامضة بعض الشيء، لكن بمجرد أن تعتاد عليها ستجدها واضحة تمامًا.

إنها جزء أساسي من ++C، لذا خصّص بعض الوقت لفهمها حقًا. النسخة المجرّدة في هذا المفهوم تُسمى أيضًا المؤشر الغبي أو المؤشر الخام. وفي ++C الحديثة توجد أيضًا المؤشرات الذكية، أما النوع الأساسي فليس ذكيًا على الإطلاق وعليك القيام بكل العمل يدويًا.

قبل الخوض في التفاصيل، يجدر بك فهم استخدام المؤشرات. المؤشرات طريقة لمشاركة عنوان كائن ما مع أجزاء أخرى من برنامجنا، وهذا مفيد لسببين رئيسيين:

1. مثل المراجع، تتجنب المؤشرات النسخ وتساعد على تقليل بصمة الموارد في برنامجك.
2. وعلى عكس المراجع، يمكن إعادة إسناد المؤشرات إلى كائنات مختلفة.
3. كما يمكن للمؤشرات أن تشير إلى قيمة فارغة، للإشارة إلى أنها لا تشير حاليًا إلى أي كائن.

الصياغة العامة

يتضمن تعريف المؤشر في ++C تحديد نوع البيانات الذي يشير إليه المؤشر، يليه نجمة (*) واسم المؤشر. عند تعريف المؤشرات، لا يتم تهيئتها تلقائيًا. وبدون إسناد صريح، يحمل المؤشر عادةً قيمة غير محددة، يُشار إليها غالبًا بـ"عنوان عشوائي". وفي حين أن بعض المترجمات قد تهيّئ المؤشرات إلى nullptr، فإن هذا السلوك غير مضمون في كل المترجمات، لذا من الضروري ألا تعتمد عليه. من أفضل الممارسات تهيئة المؤشرات الخام صراحةً والتحقق من أنها ليست فارغة قبل استخدامها لتجنب مشكلات محتملة.

int* ptr{nullptr}; // Declares a pointer and makes sure it is not invalid

لإسناد عنوان متغير إلى مؤشر، تستخدم عامل أخذ العنوان (&). ويتم إلغاء الإشارة إلى المؤشر باستخدام عامل الإشارة غير المباشرة (*).

std::string opponent{"Solomon Lane"};
// 'ethan' points to the address of the string opponent
std::string* ethan{&opponent};
// Instead of ethan's, the opponent's name address is given to the passPort
std::string passportName{*ethan};

انتبه: يجب إلغاء الإشارة صراحةً، بينما كانت المراجع تعمل ببساطة كاسم مستعار.

حساب المؤشرات

يتيح لك حساب المؤشرات إجراء عمليات حسابية على المؤشرات، وهو مفيد بشكل خاص عند التعامل مع المصفوفات. إضافة عدد صحيح إلى مؤشر تجعله يشير إلى عنصر مختلف.

// Stargate Coordinate Code
int gateCode[] = {462, 753, 218, 611, 977};
// 'ptr' points to the first element of 'gateCode'
int* ptr{&gateCode[0]};
// Accesses the third Stargate address through pointer arithmetic
int dialedAddress{*(ptr + 2)};
// Chevron encoded! Dialing Stargate address:
openStarGate(dialedAddress);

الوصول إلى متغيرات الأعضاء

في ++C، يُستخدم العامل -> للوصول إلى أعضاء كائن عبر مؤشر إليه. وهو اختصار يبسّط الوصول إلى أعضاء الكائنات التي تشير إليها المؤشرات. على سبيل المثال، إذا كان ptr مؤشرًا إلى كائن له متغير عضو x، فبدلًا من استخدام (*ptr).x، يمكنك استخدام ptr->x مباشرةً. يعزز هذا العامل وضوح الكود ويقلل الإسهاب عند التعامل مع مؤشرات إلى كائنات.

إليك مثالًا موجزًا، مع بنية Superhero لها متغير عضو superpower. تُنشئ الدالة الرئيسية مؤشرًا dianaPrince إلى كائن Superhero (يمثّل Wonder Woman). ويُستخدم العامل -> للوصول إلى متغير العضو superpower، مستعرضًا "حبل الحقيقة" الشهير لدى Wonder Woman.

struct Superhero {
    std::string superpower;
};
Superhero wonder_woman{};
Superhero* dianaPrince = &wonder_woman;
dianaPrince->superpower = "Lasso of Truth";
// Using the -> operator to access member variable superpower:
std::cout << "Wonder Woman, possesses the mighty " << dianaPrince->superpower;

المؤشرات مقابل المراجع

تتيح المؤشرات والمراجع معًا الوصول غير المباشر إلى الكائنات، لكنهما يختلفان في إمكاناتهما واعتبارات الأمان. توفّر المؤشرات مرونة تغيير الكائن الهدف، ويمكن إسناد القيمة الفارغة إليها. غير أن هذه المرونة تجلب مخاطر، مثل إلغاء الإشارة إلى مؤشرات فارغة أو إنشاء مؤشرات معلّقة. أما المراجع، فلا يمكن أن تكون فارغة وتُرتبط بكائنات صالحة عند إنشائها، ما يتجنب هذه المخاطر. وبالنظر إلى طبيعتها الأكثر أمانًا، يُفضّل استخدام المراجع بدلًا من المؤشرات ما لم تكن الوظائف الإضافية التي تقدمها المؤشرات ضرورية.