[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.

[18]-MEMORY{2}

आज Hindi के इस C/C++ programming language tutorial को आगे बढ़ाते हुए हम Memory के बारे में थोडा और जानेंगे. पिछली बार हमने यह जाना कि computer एक बार में 1 byte(8 bits) read करता है. चूंकि हर 1 bit में 0 या 1 में से कुछ store हो सकता है इसलिए 1 byte में 00000000 से लेकर 11111111 तक की कोई भी संख्या (8 अंको की binary संख्या) store हो सकती है. लिखने और पढ़ने में 00000000 और 11111111 आसान नहीं है इसलिए हम इसे decimal में convert करके पढते हैं.
00000000 = 0 (in decimal)
11111111 = 2⁸ -1 = 255 (in decimal)
इसलिए इस 8 bit या 1 byte में 0 से 255 तक की कोई भी संख्या store हो सकती है.
इसी तरह अगर हमें और ज्यादा बड़ी संख्या store करना हो तो हम 2 byte को एक साथ लेकर उसमे store करेंगे. 2 byte में 00000000 00000000 से 11111111 11111111 यानी 0 से 65535 तक कि संख्या store हो सकती है. अब हम देखते हैं कि विभिन्न datatype किस तरह से store किये जाते हैं.
char: ASCII table को देखिये इसमें हर एक अक्षर(character) के सामने एक Decimal संख्या लिखी हैं. जब हम char variable में कोई अक्षर store करते हैं तो computer उस अक्षर के सामने वाली संख्या को store कर देता है. जैसे कि अगर हम 'a' store करते हैं तो उसके सामने लिखी संख्या 97(01100001) store हो जायेगी. उस table के अनुसार किसी भी अक्षर को store करने के लिए 255 से बड़ी संख्या की जरूरत नहीं है इसलिए char को store करने के लिए 1 byte memory कि जरूरत होती है.
short int: short int variable 2 byte(16 bits) में store होता है. 2 byte में 0 से 65535(2¹⁶-1) तक कि संख्या store कर सकते हैं. चूंकि short int negative value भी ले सकता है इसलिए यह -32768(-2¹⁵) से 32767(2¹⁵-1) तक के मान ले सकता है.
unsigned short int: यह भी 2 byte कि जगह लेता है परन्तु negative value नहीं ले सकता इसलिए 0 से 65535 तक के मान ले सकता है.
int: यह 4 byte लेता है और negative value भी ले सकता है इसलिए -2³¹ से 2³¹-1 तक की value ले सकता है.
unsigned int: यह भी 4 byte लेता है परन्तु केवल positive value इसलिए 0 से 2³²-1 तक की value ले सकता है.
float: इसके store करने का format complex है क्योंकि यह दशमलव value भी ले सकता है. यह 4 byte लेता है.
double: यह 8 byte लेता है और दशमलव value भी ले सकता है.
इसी  तरह कुछ और भी datatype होते हैं जिनके बारे में जानना अभी आवश्यक नहीं है.

पिछली बार हमने देखा था कि computer, memory को एक एक byte read कर सकता है. हर byte का एक address होता है जैसे पहली byte का address 0, दूसरी byte का address 1... इस तरह से. जब computer किसी variable की value memory में कहीं किसी byte पर लिखता है तो उस byte का address भी याद रखता है. अगर कोई variable(जैसे int) एक से ज्यादा byte लेता है तो continuous store करते हुए पहली byte का address याद रखा जाता है. जैसे कि अगर int(4 bytes) 101st byte से 104th byte तक store हुआ है तो इस int का address 101 हुआ.
अब आप pointer के बारे में जानने के लिए ready है. अगली बार हम pointer के बारे में पढेंगे.

[19]-POINTER BASIC{1}

आज Hindi के इस C/C++ programming language tutorial को आगे बढ़ाते हुए हम pointer के बारे में जानेंगे जो C/C++ में सबसे कठिन माना जाता है.

What is Pointer in C/C++ programming language

इससे पहले हम यह जान चुके हैं कोई भी variable Computer की memory में किस तरह से store होता है. जहाँ store होता है उसका address भी होता है जो यह बताता है कि variable की value memory में कहाँ stored है. इस address को ही pointer कहते हैं. C/C++ programming language हमें यह सुविधा देती है कि हम किसी variable का address जान सकें(variable का address = वह Memory address/location जहाँ variable की value stored है). C/C++ programming language में किसी भी variable का address जानने के लिए & का use करते हैं. जैसे कि अगर कोई variable int x; है तो x का address &x से मिल जायेगा. जिस तरह से हम int, char, float etc को variable में store कर लेते हैं उसी तरह किसी variable के address को भी. इसके लिए एक नया datatype होता है जो address store करने के काम आता है जिस तरह से integer store करने के लिए int datatype का use होता है. किसी int variable का address store करने के लिए int* datatype का use करते हैं. इसी तरह char variable का address store करने के लिए char* datatype का use करते हैं. नीचे एक छोटा सा example यह show कर रहा है कि किसी variable में दूसरे variable का address कैसे store करते हैं.

int x = 5;
int* p;
p = &x

यहाँ पहले एक int variable x define किया है, फिर p ऐसा variable declare किया है जो किसी int का address store करता है. फिर p variable में x का address डाल दिया है.(जैसा कि हम जानते हैं कि किसी भी variable का address जानने के लिए & का use करते हैं.)

Address→	0	1	2	3	4
Memory→	10000111	11100101	00100110	0000101	01100101	. . .
				↑
p = &x = 3				int x

अब हमारे पास एक variable p है जो कि int* type का है और उसमे x का address stored है - means p को print करेंगे तो x का address print हो जायेगा.(ऊपर दिखाए गए अनुसार यहाँ पर x का address 3 है परन्तु अलग अलह time पर C/C++ program run करने पर address अलग अलग आएगा) यदि हमें यह जानना है कि p में जिस Memory का address लिखा हुआ उस memory पर क्या stored है तो *p का use करते हैं(यहाँ p में उस memory का address है जहाँ x है और उस memory यानि x में 5 stored है इसलिए *p यहाँ पर 5 देगा. इसका एक छोटा सा example देखते हैं. इस example को अपने अनुसार change करके चलाकर देखें और experiement करें.

#include <stdio.h>

int main() {
  int x = 5;
  int* p = &x;
  printf("x = %d\n",x);
  printf("address of x = %d\n", p);
  printf("value at location p = %d\n", *p);

  scanf("%d", &x);
  return 0;
}

आज के लिए इतना ही. अगले topic में Hindi में C/C++ tutorial को आगे बढ़ाते हुए pointer के use देखेंगे.

[20]-STRUCT POINTER{2}

आज Hindi के इस C/C++ programming language tutorial को आगे बढ़ाते हुए हम pointer के बारे में और जानेंगे.
पिछली बार हमने इस C/C++ programming language tutorial में int pointer का example देखा था परन्तु pointer किसी भी datatype का हो सकता है. struct का भी pointer हो सकता है. हम struct pointer का एक example देखते हैं. अगर आपको struct का use करना नहीं आता तो पहले इसे पढ़ लें. C/C++ struct hindi में पढ़ने के लिए यहाँ click करें.

#include <stdio.h>

struct rectangle {
  int width;
  int length;
};

int main() {
  struct rectangle r1;
  r1.width = 10;
  r1.length = 15;

  struct rectangle* r2;
  r2 = &r1;
  printf("Original width=%d, length=%d\n", (*r2).width, (*r2).length);

  r1.width = 20;
  r1.length = 25;
  printf("r1 changed, width=%d, length=%d\n", (*r2).width, (*r2).length);

  (*r2).width = 5;
  (*r2).length = 10;
  printf("*r2 changed, width=%d, length=%d\n", r1.width, r1.length);
  return 0;
}

ऊपर दिए C/C++ program को चला कर देख लें. उसका output यहाँ समझते हैं. main में हमने पहले struct rectangle type का variable r1 define किया है और pointer r2 declare किया है जो struct rectangle का address store कर सकता है. उसमे r1 का address डाल दिया गया है. अब r1 एक variable है और r2 pointer है जिसमे r1 का address है इसलिए अगर हम r1 में value change करते हैं तो r2 से value read करने पर changed value मिलेगी. इसी तरह r2 में value change करते हैं तो r1 से read करने पार changed value मिलेगी.

ऊपर दिए गए program को ध्यान से देखिये. r2 address(pointer) है r1 का, इसलिए *r2 हमें struct rectangle देगा(pointer वाले address की value * लगाने पर आती है इसलिए *r2 और r1 एक ही हैं. इसी तरह (*r2).width और r1.width भी एक ही हैं दोनों में से किसी एक को change करने पर दूसरा भी change हो जाता है.)
Important Note about pointer
1. (*r2).width लिखने का shortcut r2->width भी होता है. program मे (*r2).width की जगह r2->width और (*r2).length कि जगह r2->length भी लिख सकते हैं. आप ऊपर दिए गए program में यह लिखकर चलाकर देखें.
2. कोई भी variable declare करने का मतलब है कि उसमे कोई value नहीं डाली(जैसे int x;) और define करने का मतलब है कि उसमे value भी डाल दी है(जैसे int x=1;) अगर आपने pointer सिर्फ declare किया है और उसमे किसी variable का address नहीं डाला तो उससे value read करने में(* का use करके जैसे *r2) program crash हो जायेगा और segmentation fault दे देगा.
आज के लिए इतना ही. अभी pointer के बारे में बहुत कुछ जानना बाकी है.