Pointeur (programmation)

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En informatique, un pointeur est une variable contenant une adresse mémoire.

[modifier] Utilité

La notion de pointeur telle que nous la connaissons actuellement est apparue avec le langage C, qui a ajouté un typage sur les données pointées par le pointeur.

L'utilisation des pointeurs permet d'avoir accès à la couche basse de l'ordinateur, un accès direct à la mémoire. On peut littéralement se déplacer de case mémoire en case mémoire. Cette technique permet d'effectuer des optimisations sur l'utilisation de la mémoire ou la performance en terme de vitesse.

Les pointeurs sont entre autre utilisés pour stocker les adresses des zones mémoires allouées dynamiquement par l'application.

Dans les langages de plus haut niveau, l'utilisation des pointeurs est supprimée, au profit des références. Les références remplissent certaines fonctions des pointeurs en supprimant l'accès à la mémoire. Cela évite beaucoup de problèmes, en contrepartie certaines utilisations et optimisations ne sont plus possibles.

[modifier] Complexification

L'utilisation des pointeurs est très puissante dans certains langages. Cette puissance et surtout le fait que l'on touche directement à la mémoire sans aucun contrôle, complexifie le développement d'une application.

Si l'on ne fait pas attention et que l'on accède à une zone mémoire qui ne nous est pas allouée, le processeur via le système d'exploitation générera une erreur de segmentation qui fera planter l'application. De plus, comme les allocations mémoire sont réalisées en partie par le développeur, il doit également se charger de la libération de la mémoire lorsqu'il n'en a plus besoin, au risque de voir une fuite mémoire apparaître.

Tous ces inconvénients obligent le développeur à prendre en charge des choses supplémentaires, complexifiant ainsi l'application et pouvant ajouter des bugs.

[modifier] Langages utilisant les pointeurs

Les deux principaux langages utilisant énormément les pointeurs sont le C et le C++. Dans ces langages, un pointeur est déclaré avec une étoile '*'. On récupère l'adresse d'une variable avec un et commercial '&'.

L'étoile sert également à déréférencer l'adresse d'un pointeur. Autrement dit à avoir accès au contenu pointé par le pointeur.

Voici un petit exemple :

int a = 2;       //Déclaration de la variable a de type int (entier) et initialisé avec 2
int * p = NULL;  //Déclaration d'un pointeur sur un int qui vaut NULL
p = &a ;         //l'adresse de a est affecté au pointeur p
*p = 5;          //Déréférenciation de p, pour affecter 5 à la variable a

[modifier] Arithmétique des pointeurs

On appelle arithmétique des pointeurs la possibilité de faire des opérations arithmétiques (incrémentation, décrémentation, addition et soustraction) sur les pointeurs. Cela revient à effectuer un déplacement en mémoire.

La particularité de cette utilisation des pointeurs, est que l'on se déplace par saut de la taille mémoire du type de donnée pointé par le pointeur et non par octet (qui est la plus petit unité accessible).

En voici un exemple :

char tab[] = {'t', 'a', 'b', '\0'};
char * p1 = &tab[0];

Ici le pointeur p1, contient l'adresse du premier élément du tableau tab (ce qui est équivalent à p1 = tab). Si l'on déréférence p1, nous aurions donc le caractère 't'.

p1 = p1 + 1;

En faisant cela, p1 ne pointe plus sur le caractère 't', mais sur 'a'. Dans cette exemple, le déplacement en mémoire a été de un octet (car le type char vaut toujours un octet). Mais si le tableau avait contenu des données de type long, le déplacement aurait été de quatre octets. Le déplacement se fait donc par saut de la taille mémoire du type de donnée pointé par le pointeur.

[modifier] Pointeur sur une fonction

Les pointeurs peuvent également contenir l'adresse d'une fonction. Cette dernière peut ainsi être passée en paramètre à une autre fonction et être appelée.

Voici un exemple en C, de la déclaration d'un pointeur qui contient successivement les fonctions fonction_1() et fonction_2() :

void fonction_1() {
  printf("affiche fonction_1");
}
void fonction_2() {
  printf("affiche fonction_2");
}
int main() {
  void (*fonction)();
  fonction = fonction_1;
  fonction();
  fonction = fonction_2;
  fonction();
}