Sesja 10 — Wskaźniki: dlaczego tablice ‘po prostu działały’

✅ Sprawdź się z sesji 9

Cel

Zrozumieć, czym jest adres w pamięci i wskaźnik — i wyjaśnić zagadkę z sesji 9: dlaczego zmiana tablicy wewnątrz funkcji jest widoczna na zewnątrz, skoro w sesji 6 zmiana zwykłej zmiennej (int x) wewnątrz funkcji nie była.

Teoria w pigułce

Adres zmiennej

Każda zmienna w programie leży pod jakimś adresem w pamięci — konkretnym numerem “komórki”. Operator & (poznany przy scanf w sesji 2!) pobiera ten adres:

int a = 5;
printf("Wartosc: %d\n", a);      // 5
printf("Adres: %p\n", &a);        // np. 0x7ffee3a1c9ac -- bedzie inny za kazdym razem

Wskaźnik — zmienna przechowująca adres

int a = 5;
int *wskaznik_na_a = &a;    // wskaznik_na_a przechowuje adres zmiennej a

printf("%d\n", *wskaznik_na_a);   // 5 -- "*" odczytuje wartosc spod adresu (dereferencja)
*wskaznik_na_a = 10;               // zmienia a, bo to ten sam adres!
printf("%d\n", a);                 // 10

Dwa różne znaczenia *, zależnie od kontekstu — to częste źródło zamieszania na starcie:

Kontekst	Znaczenie `*`
`int *p;` (deklaracja)	“`p` jest wskaźnikiem na `int`”
`*p = 10;` (użycie)	“zapisz `10` pod adresem, na który wskazuje `p`” (dereferencja)

Dlaczego `zwieksz(int x)` z sesji 6 nie działało

void zwieksz(int x) { x = x + 1; }     // dostaje KOPIE wartosci -- zmiana ginie
void zwieksz2(int *x) { *x = *x + 1; }  // dostaje ADRES -- zmiana widoczna na zewnatrz

int main(void) {
    int a = 5;
    zwieksz(a);       // a dalej 5
    zwieksz2(&a);     // a teraz 6 -- przekazujemy adres, nie wartosc
}

Dlaczego tablice “po prostu działały” w sesji 9

Nazwa tablicy w C, użyta jako argument funkcji, rozpada się na wskaźnik do jej pierwszego elementu — to nie magia, to reguła języka. Dlatego void execute_instruction(int rejestry[], ...) z sesji 9 mogło modyfikować oryginalną tablicę: dostało (w praktyce) adres, dokładnie tak jak zwieksz2 powyżej, tylko że składnia rejestry[] ukrywa to podobieństwo. int rejestry[] w liście parametrów funkcji i int *rejestry znaczą to samo.

Zapowiedź: dlaczego chip8_cycle(Chip8 *c) bierze wskaźnik

W ćwiczeniach CHIP-8 funkcje operujące na stanie maszyny zawsze przyjmują Chip8 *c, nie Chip8 c. Gdyby przyjmowały kopię całej struktury (setki bajtów pamięci, rejestry, stos), każda zmiana pc czy V[x] byłaby niewidoczna poza funkcją — dokładnie ten sam problem co zwieksz(int x). Wskaźnik to jedyny sposób, żeby chip8_cycle mogła naprawdę zmieniać stan maszyny.

Zadania

Zadanie 1 — napraw `zwieksz`

Napisz obie wersje funkcji z sekcji teorii (zwieksz i zwieksz2) i wywołaj obie w main, wypisując wartość a po każdym wywołaniu. Zobacz na własne oczy różnicę.

Zadanie 2 — funkcja zamieniająca dwie wartości

Napisz void zamien(int *a, int *b), która zamienia miejscami wartości, na które wskazują a i b. To klasyczne ćwiczenie na wskaźniki — niemożliwe do zrobienia bez nich (spróbuj najpierw bez wskaźników, żeby zobaczyć, dlaczego się nie da).

int x = 1, y = 2;
zamien(&x, &y);
printf("x=%d y=%d\n", x, y);   // x=2 y=1

Zadanie 3 — wskaźnik do elementu tablicy

int rejestry[4] = {10, 20, 30, 40};
int *p = &rejestry[1];
printf("%d\n", *p);        // 20
*p = 99;
printf("%d\n", rejestry[1]);  // 99

Przepisz i uruchom powyższe, potem napisz funkcję void podwoj(int *liczba), podwajającą wartość pod wskazanym adresem, i użyj jej do podwojenia rejestry[2] przez podwoj(&rejestry[2]);.

Kryterium sukcesu

Rozumiesz różnicę między &zmienna (adres) a *wskaznik (wartość pod adresem) — potrafisz to wytłumaczyć bez patrzenia w notatki.
zamien poprawnie zamienia wartości dwóch zmiennych w main.
Potrafisz wyjaśnić własnymi słowami, dlaczego tablice przekazane do funkcji “zachowują się jak wskaźniki”.