Указатели С#. Указатели на структуры, члены классов и массивы

Введение
Актуальность. Если вы программировали на С/С++, то, возможно, вы знакомы с таким понятием как указатели. Указатели позволяют получить доступ к определенной ячейке памяти и произвести определенные манипуляции со значением, хранящимся в этой ячейке.
Адресация динамических переменных происходит через указатели. В Си можно определить переменные, которые имеют тип указатель, их значения определяют адрес объекта. Для работы с динамическими переменными в программе должны быть предусмотрены: выделение памяти под динамическую переменную; присвоение указателю на динамическую переменную адреса выделенной памяти (инициализация указателя); освобождение памяти после использования динамической переменной.
Цель данной работы заключается в изучении указателей С# и указателей на структуры, члены классов и массивы. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
- изучен имеющийся материал по тематике исследования;
- рассмотрено понятие указателя языка программирования;
- изучены указатели С# и указатели на структуры, члены классов и массивы.
В ходе выполнения данных задач применялись такие методы исследования, как анализ, синтез, описание и обобщение.
В качестве объекта исследования выступает решение сфера программирования, а предметом исследования являются указатели С#.
1 Понятие указателя языка программирования
Указатель - переменная, содержащая адрес объекта. Указатель не несет информации о содержимом объекта, а содержит сведения о том, где размещен объект.
Указатели широко используются в программировании на языке Си.
Указатели часто используются при работе с массивами.
Память компьютера можно представить в виде последовательности пронумерованных однобайтовых ячеек, с которыми можно работать по отдельности или блоками.
Каждая переменная в памяти имеет свой адрес - номер первой ячейки, где она расположена, а также свое значение. Указатель - это тоже переменная, которая размещается в памяти. Она тоже имеет адрес, а ее значение является адресом некоторой другой переменной. Переменная, объявленная как указатель, занимает 4 байта в оперативной памяти (в случае 32-битной версии компилятора).
Указатель, как и любая переменная, должен быть объявлен.
Тип указателя - это тип переменной, адрес которой он содержит.
Для работы с указателями в Си определены две операции:
- операция * (звездочка) - позволяет получить значение объекта по его адресу - определяет значение переменной, которое содержится по адресу, содержащемуся в указателе;
- операция & (амперсанд) - позволяет определить адрес переменной [1].
Указатели могут ссылаться на другие указатели

. При этом в ячейках памяти, на которые будут ссылаться первые указатели, будут содержаться не значения, а адреса вторых указателей. Число символов * при объявлении указателя показывает порядок указателя. Чтобы получить доступ к значению, на которое ссылается указатель его необходимо разыменовывать соответствующее количество раз.
Указатели могут ссылаться на функции. Имя функции, как и имя массива само по себе является указателем, то есть содержит адрес входа. Тип данных определяем такой, который будет возвращать функция, на которую будет ссылаться указатель. Символ указателя и его имя берутся в круглые скобочки, чтобы показать, что это указатель, а не функция, возвращающая указатель на определённый тип данных.  После имени указателя идут круглые скобки, в этих скобках перечисляются все аргументы через запятую как в объявлении прототипа функции. Аргументы наследуются от той функции, на которую будет ссылаться указатель [2]. 
В языке С допустимы следующие (основные) операции над указателями:
- присваивание;
- получение значения того объекта, на который ссылается указатель (синонимы: косвенная адресация, разыменование, раскрытие ссылки);
- получение адреса самого указателя;
- унарные операции изменения значения указателя;
- аддитивные операции и операции сравнений (отношений) [3].
С помощью унарных операций "++" и "––" числовые (арифметические) значения переменных типа указатель меняются по-разному в зависимости от типа данных, с которыми связаны эти переменные. Если указатель связан с типом char, то при выполнении операций "++" и "––" его числовое значение изменяется на 1 (единицу). Если указатель связан с типом int, то операции "++" и "––" изменяют числовые значения указателей на 2. Указатель, связанный с типами float или long, унарными операциями "++" и "––" изменяется на 4. Таким образом, при изменении указателя на единицу указатель «переходит к началу» следующего (или предыдущего) поля той длины, которая определяется типом.
2 Указатели С#. Указатели на структуры, члены классов и массивы
В языке C# указатели очень редко используются, однако в некоторых случаях можно прибегать к ним для оптимизации приложений. Код, применяющий указатели, еще называют небезопасным кодом. Однако это не значит, что он представляет какую-то опасность. Просто при работе с ним все действия по использованию памяти, в том числе по ее очистке, ложится целиком на нас, а не на среду CLR