Pointers I — The Concept of Indirection

8. Practice Problems

1. Declare an int, a pointer to it, print both the value and the address.
   একটি int ও তার pointer ঘোষণা করে value ও address উভয়ই প্রিন্ট করুন।
   ✨ Show Answer

   Section 2-এর ptr_basics.c দেখুন।

2. Write void inc(int *p) that increments the pointed int.
   Pointer-এর মাধ্যমে একটি int-কে increment করার function লিখুন।
   ✨ Show Answer

   inc.c

   #include <stdio.h>
   void inc(int *p) { (*p)++; }
   int main(void) {
       int x = 10;
       inc(&x); inc(&x); inc(&x);
       printf("x = %d\n", x);
       return 0;
   }

   Run Copy

3. Write void swap(int *, int *) — and verify.
   swap লিখে যাচাই করুন।
   ✨ Show Answer

   swap.c

   #include <stdio.h>
   void swap(int *a, int *b) { int t = *a; *a = *b; *b = t; }
   int main(void) {
       int x = 7, y = 13;
       swap(&x, &y);
       printf("x=%d, y=%d\n", x, y);
       return 0;
   }

   Run Copy

4. Write void min_max(int *a, int n, int *mn, int *mx) using output parameters.
   Output parameter ব্যবহার করে min ও max একসাথে return করুন।
   ✨ Show Answer

   minmax.c

   #include <stdio.h>
   void min_max(const int *a, int n, int *mn, int *mx) {
       *mn = *mx = a[0];
       for (int i = 1; i < n; i++) {
           if (a[i] < *mn) *mn = a[i];
           if (a[i] > *mx) *mx = a[i];
       }
   }
   int main(void) {
       int a[] = {42, 7, 99, 3, 21};
       int mn, mx;
       min_max(a, 5, &mn, &mx);
       printf("min=%d max=%d\n", mn, mx);
       return 0;
   }

   Run Copy

5. Print the size of a pointer on your system. Compare with sizeof(int).
   Pointer-এর size প্রিন্ট করুন এবং sizeof(int)-এর সাথে তুলনা করুন।
   ✨ Show Answer

   sizes.c

   #include <stdio.h>
   int main(void) {
       printf("sizeof(int)      = %zu\n", sizeof(int));
       printf("sizeof(int *)    = %zu\n", sizeof(int*));
       printf("sizeof(char *)   = %zu\n", sizeof(char*));
       printf("sizeof(double *) = %zu\n", sizeof(double*));
       return 0;
   }

   Run Copy

   ৬৪-বিট সিস্টেমে সব pointer-এর size 8 byte (target type নির্বিশেষে)।

6. Return two values via pointers: quotient and remainder.
   Pointer দিয়ে quotient ও remainder একসাথে return করুন।
   ✨ Show Answer

   divmod.c

   #include <stdio.h>
   void divmod(int a, int b, int *q, int *r) {
       *q = a / b;
       *r = a % b;
   }
   int main(void) {
       int q, r;
       divmod(17, 5, &q, &r);
       printf("17 / 5 = %d remainder %d\n", q, r);
       return 0;
   }

   Run Copy

7. Show that free(NULL) is safe.
   দেখান যে free(NULL) নিরাপদ।
   ✨ Show Answer

   C standard অনুযায়ী free(NULL) কিছুই করে না — এটি বৈধ এবং নিরাপদ। অনেকেই ভুল করে ভাবেন এটি crash করবে।

   free_null.c

   #include <stdlib.h>
   #include <stdio.h>
   int main(void) {
       int *p = NULL;
       free(p);                      // perfectly legal
       puts("No crash. free(NULL) is a no-op.");
       return 0;
   }

   Run Copy

8. Use pointers to swap two elements at indices i and j of an array.
   Pointer ব্যবহার করে array-এর দুটি index-এর element swap করুন।
   ✨ Show Answer

   swap_idx.c

   #include <stdio.h>
   int main(void) {
       int a[] = {10, 20, 30, 40, 50};
       int i = 1, j = 3;
       int *pi = &a[i], *pj = &a[j];
       int t = *pi; *pi = *pj; *pj = t;
       for (int k = 0; k < 5; k++) printf("%d ", a[k]);
       putchar('\n');
       return 0;
   }

   Run Copy

9. Given int a = 5, what is &&a? Is it legal?
   &&a বৈধ কি না ব্যাখ্যা করুন।
   ✨ Show Answer

   না — বৈধ নয়। &a একটি rvalue (temporary pointer value), আর & operator lvalue চায়। তাই &&a compile error দেবে। GCC-তে অবশ্য &&label একটি non-standard extension — এটি label-এর address দেয়, কিন্তু সেটি ভিন্ন ব্যাপার।

10. Why does int *p; *p = 5; often crash but sometimes "works"?
    int *p; *p = 5; কেন কখনো crash করে, কখনো করে না?
    ✨ Show Answer

    p uninitialized, তাই এর মান random। সেই random address যদি আপনার process-এর valid memory-তে পড়ে, write চুপচাপ সফল হয় (কিন্তু অন্য variable-কে corrupt করে)। যদি সেটা মেমরির unmapped জায়গায় পড়ে, OS segfault দেয়। উভয়ই undefined behavior — কোনো অবস্থায়ই নির্ভরযোগ্য নয়।

11. Write a macro that safely frees a pointer and sets it to NULL.
    এমন একটি macro লিখুন যা pointer free করে ও NULL বসিয়ে দেয়।
    ✨ Show Answer

    safe_free.c

    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    
    #define SAFE_FREE(p) do { free(p); (p) = NULL; } while (0)
    
    int main(void) {
        int *p = malloc(sizeof(int));
        *p = 42;
        printf("*p = %d\n", *p);
        SAFE_FREE(p);
        printf("after SAFE_FREE, p = %s\n", p == NULL ? "NULL" : "not null");
        return 0;
    }

    Run Copy

12. Declare a pointer of each primitive type and print its size.
    প্রতিটি primitive type-এর pointer ঘোষণা করে size প্রিন্ট করুন।
    ✨ Show Answer

    Section 8 পয়েন্ট 5-এর sizes.c-ই এই অনুশীলনের উত্তর।

13. Build a pointer to pointer — int **pp — and dereference twice.
    Pointer to pointer বানিয়ে দুইবার dereference করুন।
    ✨ Show Answer

    pp.c

    #include <stdio.h>
    int main(void) {
        int x = 5;
        int *p = &x;
        int **pp = &p;
        printf("x   = %d\n", x);
        printf("*p  = %d\n", *p);
        printf("**pp= %d\n", **pp);
        return 0;
    }

    Run Copy

14. Write a function that takes a pointer to a struct and modifies one field.
    একটি struct-এর pointer নিয়ে তার একটি field modify করে এমন function লিখুন।
    ✨ Show Answer

    struct_mod.c

    #include <stdio.h>
    typedef struct { char name[32]; int gpa; } Student;
    
    void grant_bonus(Student *s) { s->gpa += 5; }
    
    int main(void) {
        Student s = { "Arif", 90 };
        grant_bonus(&s);
        printf("%s → %d\n", s.name, s.gpa);
        return 0;
    }

    Run Copy

    Pointer দিয়ে struct-এর field access করতে -> operator ব্যবহার হয়।

15. Trace memory: draw (on paper) the boxes-and-arrows diagram for a pointer-to-pointer.
    Pointer-to-pointer-এর জন্য boxes-and-arrows diagram আঁকুন।
    ✨ Show Answer

    তিনটি box: x (5) → p (address of x) → pp (address of p)। Box-গুলির মধ্যে তীর চিহ্ন দিন। Dereference একবার করলে আপনি p-তে পৌঁছান, দুইবার করলে x-এ।

16. Read <stddef.h>. What is ptrdiff_t?
    <stddef.h>-এর ptrdiff_t কী?
    ✨ Show Answer

    একই array-এর দুটি pointer বিয়োগ করলে যে integer type পাওয়া যায় সেটাই ptrdiff_t। এটি signed — কারণ p1 - p2 ঋণাত্মক হতে পারে। Size platform-নির্ভর, সাধারণত 64-bit সিস্টেমে long-এর সমান।

17. Show two different ways to initialize a pointer to NULL.
    Pointer-কে NULL-এ initialize করার দুটি উপায় দেখান।
    ✨ Show Answer

    int *p1 = NULL;    // from <stddef.h> / <stdio.h>
    int *p2 = 0;       // implicit conversion of 0 to a null pointer
    // C23 adds nullptr for type-safe null:
    // int *p3 = nullptr;

18. Explain the difference between const int *p and int *const p.
    const int *p ও int *const p-এর পার্থক্য।
    ✨ Show Answer

    const int *p — "constant int-এর pointer"। p অন্য int-এ point করতে পারে, কিন্তু *p দিয়ে value modify করা যাবে না। int *const p — "constant pointer to int"। p যেখানে দেখাচ্ছে সেটা বদলানো যাবে না, কিন্তু *p দিয়ে value modify করা যাবে।

19. Compare two strings using pointer comparison vs strcmp.
    Pointer comparison ও strcmp-এর মধ্যে পার্থক্য দেখান।
    ✨ Show Answer

    strcmp_vs_ptr.c

    #include <stdio.h>
    #include <string.h>
    int main(void) {
        char a[] = "hello";
        char b[] = "hello";
        printf("pointer == : %s\n", (a == b)             ? "same address" : "different addresses");
        printf("strcmp     : %s\n", strcmp(a, b) == 0 ? "same content" : "different content");
        return 0;
    }

    Run Copy

    Pointer comparison শুধু memory ঠিকানা মেলায়; content মেলাতে strcmp লাগবেই।

20. In one paragraph, explain to a friend why pointers matter.
    একটি অনুচ্ছেদে ব্যাখ্যা করুন — pointer কেন গুরুত্বপূর্ণ।
    ✨ Show Answer

    Pointer-এর কারণেই C এত শক্তিশালী। এটি আপনাকে function থেকে caller-এর variable modify করার সুযোগ দেয় (pass-by-reference-এর মতো), বড় struct বা array কপি না করে efficient-ভাবে পাঠাতে দেয়, এবং heap-এ dynamic memory allocate/free করতে দেয়। Linked list, tree, graph — যেকোনো জটিল data structure আসলে pointer-এর উপরেই দাঁড়িয়ে থাকে। Function pointer আবার callback, event-loop ও plugin system-এর ভিত্তি। সংক্ষেপে, pointer না বুঝলে C শেখা অসম্পূর্ণ থেকে যায়।