Punteros en C

En esta sección se incluyen algunas notas sobre el uso de punteros en el lenguaje C

Declaración de punteros

Los punteros son un tipo de variable especial que guardan una dirección de memoria

En C se denotan con el símbolo * al momento de declarar una variable.

Siempre es recomendable darle un valor inicial a las variables al declaralas.
Para los punteros se puede usar NULL, representando una dirección de memoria nula que no puede ser leída/escrita:

// p es un puntero a un entero, inicializado a NULL
int *p = NULL;

Operaciones con punteros

Operación de referenciación

Se puede obtener la dirección de memoria de una variable usando el operador &.

int x = 10;
 
int *p = &x; // p ahora apunta a la dirección de memoria de a

Como p, &x tienen el mismo tipo de dato, la operación es válida.

Operación de desreferenciación

Para acceder al valor al que apunta un puntero, se usa el operador *

printf("%d, %d\n", *p, x); 
// 10, 10
 
*p = 20; // Cambia el valor de x a 20
 
printf("%d, %d\n", *p, x);
// 20, 20

Operación de indexación y acceso indirecto

Los punteros también pueden ser usados para acceder a elementos de un arreglo.

int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
 
int *p = arr; // p apunta al primer elemento del arreglo
 
printf("%d\n", *(p + 2)); 
// 3 
 
printf("%d\n", p[2]); 
// 3 

Si p es puntero a una estructura, se puede acceder a sus campos usando el operador ->:

struct Punto {
  int x;
  int y;
};
 
struct Punto ejemplo_punto = {10, 20};
 
struct Punto *p = &ejemplo_punto;
 
printf("%d, %d\n", p -> x, p -> y);
// 10, 20

Visualización de punteros

Podemos ver la dirección de memoria a la que apunta un puntero usando el especificador %p en printf:

printf("Dirección de memoria de p en hexadecimal: %p\n", (void *) p);
// Dirección de memoria de p en hexadecimal: 0x....
 
printf("Dirección de memoria de p en decimal: %lu\n", (uintptr_t) p);
// Dirección de memoria de p en decimal: 123...

El paréntesis que se agrega conteine un tipo, lo que hace que la expresión se convierta al tipo indicado para imprimir.

Reservación y liberación de memoria

Para reservar y liberar memoria dinámica en C, se utilizan las funciones malloc y free respectivamente.

int *p = malloc(sizeof(int)); // Reserva memoria para un entero
 
array = malloc(sizeof(int) * n); // Reserva memoria para un arreglo de enteros de tamaño n
 
// Liberar la memoria reservada
free(p); 
free(array);