[21]-POINTER{3}

आज Hindi के इस C/C++ programming language tutorial को आगे बढ़ाते हुए हम pointer के बारे में और जानेंगे.
नीचे दिए गए इस example को देखिये और सोचिये कि यह क्या print करेगा, आपको इसका actual output देखकर आश्चर्य होगा.

#include <stdio.h>

void add1(int i) {
  i = i + 1;
}

int main() {
  int x = 5;
  printf("before adding x = %d \n", x);
  add1(x);
  printf("after adding x = %d \n", x);

  scanf("%d", &x);
  return 1;
}

run करने पर इसका output यह आएगा.

before adding x = 5 
after adding x = 5 

अब समझते हैं कि यह output क्यों आ रहा है. अगर आप add1 function देखेंगे तो उसमे जो parameter(argument) pass किया जाता है उसकी value 1 बढ़ा रहा है. main में पहले x की value 5 है इसलिए पहली बार x = 5 print हुआ है. उसके बाद add1 function में x को pass किया है इसलिए x की value 1 बढ़ जाना चाहिए परन्तु उसकी value 5 ही है और इसीलिए बाद में भी x = 5 ही print हो रहा है.

इसका कारण यह है कि जब add1 function call हुआ तो उसमे pass किये गए variable x की एक अलग copy बन गयी, add1 function ने उस copy की value change की है, इसलिए original x की value change नहीं हुई.

जब भी कोई function call होता है उसमे pass किये गए variable की copy बन जाती है और वह copy call किये गए function को दी जाती है. इसलिए call किया गया function अगर arguments की value change करता है तो original variable की value change नहीं होती, copy की value change होती है.

अब नीचे वाला C++ program देखिये जो pointer का use करके लिखा गया है और सोचिये कि इसका output क्या होगा

#include <stdio.h>

void add1(int* i) {
  *i = *i + 1;
}

int main() {
  int x = 5;
  printf("before adding x = %d \n", x);
  add1(&x);
  printf("after adding x = %d \n", x);

  scanf("%d", &x);
  return 1;
}

run करने पर इसका output यह आएगा.

before adding x = 5 
after adding x = 6 

अब इसे समझते हैं कि यहाँ function call करने पर x की value बढ़ क्यों गयी. यहाँ add1 function int नहीं लेता बल्कि int variable का address लेता है, और उस address पर जो भी value होती है उसे 1 बढ़ा देता है. 
main में जब add1 function को call किया है तो उसमे x का address pass किया है. ऊपर बताये गए अनुसार x के address की एक copy बनेगी जो add1 function को दी जायेगी. अगर add1 function address को change करता तो x की value change नहीं होती पर add1 function उस address में store variable की value change कर रहा है. चाहे वह original address हो या address की copy, address तो उसी variable का ही रहेगा, इसलिए अगर हम उस address पर store variable को change करते हैं original variable भी change हो जायेगा.

अभी pointer के बारे में और जानना भी बाकी है. इसलिए आगे के लेखों का wait करें.


[22]-ARRAY AND POINTER

आज Hindi के इस C/C++ programming language tutorial को आगे बढ़ाते हुए हम array को pointer के तरीके से जानेंगे.
हम नीचे दिए गए तरीके से array define करते हैं.
int A[10];
A[0] = 0; A[1] = 10; A[2] = 20; ...
इसमें A एक pointer ही होता है. A में array के पहली position वाले int का address store रहता है. A पहली position वाले int का address है, इसलिए A+1 दूसरी position वाले int का address हो जायेगा, A+2 तीसरी position वाले int का...
चूंकि A address है इसलिए *A का मान 0 आएगा(ऊपर A[0] = 0 है), *(A+1) का मान 10 आएगा, *(A+2) का मान 20 आएगा. ध्यान दे कि *(A)+1 और *(A+1) एक ही नहीं हैं. *(A)+1 का मतलब है A में जहाँ का address है उस position पर stored value पर 1 जोड़ना, जबकि *(A+1) का मतलब है A में जहाँ का address है उस position एक आगे वाली position पर stored value. इस तरह हमारे पास किसी array के किसी position(index) पर value को access करने के दो तरीके हैं. A[n] और *(A+n)
इसका एक example देखते हैं.

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#include <stdio.h>   int main() {   int A[] = {1,2,3,4};   printf("[%d, %d, %d, %d]\n",A[0], A[1], A[2], A[3]);     *A = 10;   *(A+1) = 20;   *(A+2) = 30;   *(A+3) = 40;   printf("[%d, %d, %d, %d]\n",A[0], A[1], A[2], A[3]);     A[0] = 0; A[1] = 2; A[2] = 4; A[3] = 6;   printf("[%d, %d, %d, %d]\n", *A, *(A+1), *(A+2), *(A+3));     scanf("%d", A);   return 0; }

इसको run करके output का अध्ययन करें.

[23]-VOID POINTER

अभी तक हमने जाना कि किसी भी pointer को define करते समय यह बताना पड़ता है कि वह किस तरह के variable का address store करेगा. int* p में p int का address store करेगा. void pointer वह होता है जो किसी भी तरह के variable का address store कर सकता है. इसलिए जब void pointer से value पढते हैं तो उस समय यह बताना पड़ता है कि वह value हम int की तरह पढ़ना चाहते हैं या char या float...
इसे हम एक example की help से समझते हैं.

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#include <stdio.h>   int main() {   void* p;   int i = 65;   p = &i;   printf("int value = %d\n", (int) *p);   char c = 'h';   p = &c;   printf("char value = %c\n", (char) *p);     scanf("%d", &i);   return 0; }

ऊपर दिए गए example में जो pointer define किया गया है वो int* p से न करके void* p से किया गया है. इसलिए यह pointer किसी भी datatype के variable का address store कर सकता है. ऊपर दिए गए program में पहले हमने int का address store किया है फिर char का. जब हम int pointer से value read करते हैं तो program को पता होता है कि इसमें value भी int होगी, पर जब void pointer से value पढ़ते हैं तो program को पता नहीं होता कि इसमें किस datatype कि value है इसलिए हमें यह पता होना चाहिए की उसमे किस datatype की value stored हैं जिससे कि हम पढ़ी गयी value को उस datatype में typecast कर सकें. इसीलिए ऊपर दिए गए example में जब हमने void pointer में int का address store किया है तो उसे print करते समय (int) *p के द्वारा stored value को int में बदला गया(typecast) है. ध्यान दें यहाँ *p से value पढ़ी गयी है जैसा कि हमने pointer वाले पाठ में भी देखा था और उसके पहले (int) लगाने से पढ़ी गयी value int में बदल गयी. इसी तरह char के साथ भी किया गया है. void pointer में किसी struct का address भी store कर सकते हैं, और उससे value पढ़ते समय वापस struct में typecast कर सकते हैं.

malloc and free
आपने pointer के बारे में पढ़ा होगा। जब कोई भी variable define करते हैं तो वह memory में चला जाता है(अर्थात उस variable के लिए memory allocate होती है) और pointer का use करके उस memory का address ले सकते हैं. memory allocate करने का दूसरा तरीका है malloc.
malloc(4) call करने पर 4 byte memory allocate हो जाएगी। और उसका address return हो जायेगा. आपको याद होगा की int 4 byte जगह लेता है, इसलिए malloc(4) call करने पर एक int के लिए memory मिल जाएगी.
malloc एक memory का address देता है उसमे किसी भी type का data रख सकते हैं चाहे int हो या float string double char array कुछ भी, इसलिए malloc void pointer (void*) return करता है. उसका use int store करने के लिए इस तरह करेंगे.

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int* i = (int*) malloc(4); //malloc void* देता है. उसमे int रखने के लिए int pointer(int*)में typecast किया गया *i = 1; printf("%d",*i);

अलग अलग system में int अलग अलग memory भी ले सकता है, जरुरी नहीं की 4 byte ही ले. C में एक function होता है sizeof जो यह बता देता है की कोई datatype कितनी जगह लेगा.

जैसे sizeof(int) 4 देगा(अगर आपके system में int 4 byte ले रहा है).इसलिए हम int के लिए memory लेने के लिए malloc(sizeof(int )) use करते हैं.अगर 10 int store करने की जगह चाहिए तो इस तरह कर सकते हैं.

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int* a = (int*) malloc(10*sizeof(int)); int i; for(i=0;i<10;i++) *(a+i) = 12;// *(a+0), *(a+1), *(a+2), *(a+3) ... etc

यहाँ पर malloc(10*sizeof(int)) 10 int की memory बना देगा और उस memory के पहले byte का address दे देगा. इसके बाद हम पहली byte(a) पर पहला int store करेंगे.  दूसरा int अगली byte यानि (a+1) पर store होगा. (a+1) सिर्फ अगली byte का address होगा. उस address पर value store/read करने के लिए *(a+1) का use होगा(आपको याद होगा कि address(pointer) p पर value store/read करने के लिए *p का use करते हैं)

अगर ये सारे user से input में लेने हैं तो इस तरह 

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int* a = (int*) malloc(10*sizeof(int)); int i; for(i=0;i<10;i++) scanf("Please enter number: %d", a+i);// *(a+0), *(a+1), *(a+2), *(a+3) ... etc

जब आप कोई variable define करते हैं तो उसके लिए अपने आप memory बनती है. जब आप उस variable का use बंद कर देते हैं तो वह memory अपने आप free हो जाती है. पर अगर आपने malloc का use करके memory ली है तो वह कभी अपने आप free नहीं होगी. उसे free करने के लिए आप free call करना पड़ेगा. for example 

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int* a = (int*) malloc(10*sizeof(int)); //use memory free(a);

अगर memory free नहीं करते तो आपका program memory(RAM) लेता ही जायेगा. अगर बहुत सारी memory ले ली तो आपका system slow या hang भी हो सकता है.जब वह program बंद होता तो उसके द्वारा ली गयी सारी memory अपने आप free हो जाती है.