Fördelar och nackdelar med pekare

Oavsett vem du frågar kan pekare vara både en välsignelse och ett förbannelse. Pekare ger ett mekaniskt sätt att direkt komma åt och modifiera objekt och kod i minnet. De används i många programmeringsspråk för att hantera strängar, skicka parametrar till funktioner, arbeta med dataarrayer och skapa länkade listor och andra komplexa datastrukturer. Pekare ger stor flexibilitet för minneshantering och optimering, men de har också sina nackdelar. Många programmerare tycker att pekare är svåra att lära sig och felsöka.

Optimering

Pekare ger en prestandafördel genom att låta dig komma åt datorns minne direkt. I ett program är den snabbaste vägen att läsa och skriva ett objekt genom att direkt nå den fysiska plats där objektet lagras. Denna teknik används ofta för att optimera algoritmer som kräver frekvent eller repetitiv åtkomst till stora datamängder.

Säkerhet

Direkt åtkomst till minnet innebär att du kan göra saker som kanske inte borde göras. Beroende på språk, kompilator och plattform kan du av misstag (eller medvetet) komma åt minne som inte tillhör dig. Det kan resultera i att kritiskt minne skrivs över, koden i en körande applikation ändras eller att din eller en annan applikation beter sig eller avslutas oväntat. Ett vanligt fel är att gå utanför slutet av en array och läsa eller skriva minne som ligger utanför den allokerade platsen.

Minneshantering

Att hantera minne med pekare ger flexibilitet men är också ett jobb. Att allokera och frigöra minne vid behov under körning gör det möjligt att snabbt skapa stora objekt, t.ex. arrayer, och omedelbart frigöra minnet när det inte längre behövs. Men det är lätt att skapa minnesläckor genom att tilldela en pekare en ny adress utan att först frigöra det tidigare minnet. Innan du använder ett pekarobjekt är det viktigt att kontrollera att allokeringen lyckades. Självstädning av minne är ditt ansvar.

Funktionsparametrar

Funktioner kan returnera endast ett värde men ta flera parametrar. Genom att skicka pekare till variabler som parametrar kan en funktion sätta värdena för dessa variabler, och de nya värdena förblir efter att funktionen har återvänt. Att kunna sätta flera variabler på en gång med ett enda funktionsanrop är både rent och effektivt. Det kan dock vara förvirrande att läsa eftersom man inte enkelt kan se om de passerade variablerna kommer att ändras. Du måste titta i funktionsdokumentationen för att förstå hur funktionen beter sig.

Funktionspekare

Pekare är inte bara för minne; de kan också användas för funktioner, vilket gör det möjligt att skicka en funktion som parameter till en annan funktion. En funktionspekare kan tilldelas adressen till en av ett antal valbara funktioner så att pekaren fungerar som en slags alias. Objektorienterade språk har minskat behovet av funktionspekare genom arv och polymorfism.

Bekymmer med pekare

Pekare är ett förvirrande ämne för många programmerare, särskilt de som har erfarenhet av språk som inte har pekare och direkt minnesåtkomst. Med uthållighet blir man snabbt mästare i pekare. Pekare leds ofta av en komplicerad syntax. Konsekventa variabelnamn kan göra koden mer läsbar. Vanliga konventioner är att använda prefixen "p_" eller "ptr_" för pekarvariabler.

Tips

Använd alltid språkets allokeringsfunktioner och kontrollera att minnet faktiskt allokerades innan du använder det. Var försiktig med minneshantering och frigör minne när det inte längre behövs. Om du tilldelar en pekare en ny adress, se till att det gamla minnet frigörs eller tilldelas en annan pekare. Se till att pekare som skapas i funktioner får ägarskap av den överordnade scope eller att minnet frigörs innan funktionen avslutas.