WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 13 |

Другая проблема — как в языке C возвести число в степень. Понятно, что можно написать свой код, но скорее всего в стандартной библиотеке уже есть подобная функция. С помощью заголовочного файла math.h можно подключить библиотеку с математическими функциями.

Среди них есть функция pow(), которая принимает два числа и возвращает результат возведения первого числа в степень, выраженную вторым числом. Однако результат возвращается в виде вещественного числа, а нам требуется целое. Как быть В языке программирования С есть операции приведения типов, которые меняют тип значения с одного на другой. Например, чтобы преобразовать значение вещественной переменной a в целое, следует написать (int) a.

Вот как может выглядеть вышеописанная программа:

#include #include #define N main () { int nums[N] = {7, 3, 9, -5, -3, 2, 1, 0, 16, -4, 2, 0};

int mask = 0, i;

for (i=0; i < N; i++) if (nums[i] >= 0) mask = mask | (int)pow(2,N-i-1);

printf("%o\n", mask);

} Задание Напишите предыдущую программу. Оцените как она работает1. Подумайте над тем, как вывести на экран двоичное представление восьмеричного числа. Попробуйте реализовать это.

Если у вас не получается скомпилировать программу, добавьте в конце вызова gcc опцию -lm (например, gcc -o bits bits.c -lm).

Урок 6. Посимвольный ввод и вывод. Понятие буфера putchar() и getchar() В заголовочном файле stdio.h содержится объявление не только функции printf(), но и многих других, связанных с вводом-выводом. Среди них есть функции, которые обрабатывают по одному символу за вызов — putchar() и getchar().

Функция putchar() обычно принимает в качестве аргумента символ, либо символьную переменную и в результате своей работы выводит соответствующий символ на экран.

Однако этой функции можно передать любое целое число, но, понятное дело, символа на экране вы можете не получить, если числу не соответствует ни один символ по таблице ASCII. Например:

char ch = 'c';

putchar('a');

putchar(98);

putchar('\n');

putchar(ch);

Результат:

ab c Функции putchar() и printf() в определенном смысле взаимозаменяемы, т.к., используя ту или другую, можно получить один и тот же результат. Хотя программный код будет выглядеть по-разному:

char str[] = "Hello";

int i;

printf("%s\n", str); // первое Hello for (i = 0; str[i] != '\0'; i++) // второе Hello putchar(str[i]);

printf("\n");

В результате выполнения этого кода на экране будут напечатаны два слова "Hello", разделенные переходом на новую строку. С putchar() это выглядит несколько сложнее. Как мы знаем, любая строка оканчивается нулевым по таблице ASCII символом, в данном случае этот символ служит сигналом для прекращения вывода на экран. Но если бы понадобилось вывести на экран строку, разделяя ее символы каким-нибудь другим символом (например, тире), то и в случае с printf() было бы не так все просто:

char str[] = "Hello";

int i;

for (i = 0; str[i] != '\0'; i++) printf("%c-",str[i]);

printf("%c%c %c",'\b', '\0', '\n');

for (i = 0; str[i] != '\0'; i++) { putchar(str[i]);

putchar('-');

} printf("%c%c %c",'\b', '\0', '\n');

Результат:

H-e-l-l-o H-e-l-l-o Поэтому выбор в пользу той или иной функции зависит от ситуации и ваших предпочтений.

В отличие от функции putchar() функция getchar() не имеет параметром. Когда getchar() выполняется, она считывает их потока ввода один символ и возвращает его в программу. Полученный таким образом символ может быть присвоен переменной, участвовать в выражениях или выводиться на экран с помощью функций вывода.

int a;

a = getchar();

printf("%c ", a);

putchar(a);

putchar('\n');

Если при выполнении этого кода ввести символ, то после нажатия Enter вы увидите два таких же символа на экране:

u u u Первый — результат выполнения функции printf(), второй — putchar(). Если вы перед нажатием Enter введете несколько символов, то прочитан будет только первый, остальные будут проигнорированы. Посмотрите вот на этот код:

char a, b, c;

a = getchar();

putchar(a);

b = getchar();

putchar(b);

c = getchar();

putchar(c);

printf("\n");

Как вы думает, как он будет выполняться По идее после ввода символа, он должен сразу отображаться на экране функцией putchar() и запрашиваться следующий символ, потому что далее идет снова вызовgetchar(). Если вы как корректный пользователь программы сначала введете первый символ и нажмете Enter, то символ отобразиться на экране. Потом вы введете второй символ и после Enter он тоже отобразиться. И тут программа завершится, не дав ввести вам третий символ.

Задание Удостоверьтесь в этом сами.

Прежде чем попытаться найти объяснение, изобразим "некорректного пользователя" и перед первым нажатием Enter введем несколько символов (больше двух). После Enter вы увидите три первых символа введенной вами строки, и программа завершиться. Хотя куда логичней было бы ожидать, что будет прочитан только первый символ, потом выведен на экран и потом запрошен следующий символ.

Задание Проверьте это.

Такое странное на первый взгляд поведение программы связано не с языком C, а с особенностью работы операционных систем, в которых реализован буферизованный вводвывод. При операциях ввода-вывода выделяется область временной памяти (буфер), куда и помещаются поступающие символы. Как только поступает специальный сигнал (например, переход на новую строку при нажатии Enter), данные из буфера передаются по месту своего назначения (на экран, в переменную и др.).



Теперь, зная это, давайте посмотрим, что происходило в нашей программе, и сначала разберем второй случай с "некорректным пользователем", т.к. для понимания этот случай проще. Когда пользователь ввел первый символ, он попал в переменную a, далее сработала функция putchar(a) и символ попал в буфер. Т.к. Enter'а не было, то содержимое буфера на экране не было отображено. Пользователь ввел второй символ, переменная b получила свое значение, а putchar(b) отправила это значение в буфер. Аналогично с третьим символом.

Как только пользователь нажал Enter, содержимое буфера было выведено на экран. Но символы, которые были выведены на экран, были выведены не программой, а операционной системой. Программа же выводила символы еще до того, как мы нажали Enter.

Почему же в первом случае при выполнении программы мы смогли ввести и увидеть на экране только два символа Когда был введен первый символ, то он был присвоен переменной a и далее выведен в буфер. Затем был нажат Enter. Это сигнал для выброса данных их буфера, но это еще и символ перехода на новую строку. Этот символ '\n' и был благополучно записан в переменную b. Тогда в буфере должен оказаться переход на новую строку, после этого введенный символ (уже помещенный в переменную c). После нажатия Enter мы должны были бы увидеть переход на новую строку от символа '\n' и букву. Однако печатается только буква. Почему Во многих учебниках по языку C приводится пример считывания символов, вводимых пользователем, и их вывод на экран:

int a;

a = getchar();

while (a != '\n') { putchar(a);

a = getchar();

} putchar('\n');

В переменной a всегда хранится последний введенный символ, но перед тем как присвоить a новое значение с помощью функции putchar() старое значение сбрасывается в буфер. Как только поступает символ новой строки, работа программы прекращается, а также, поскольку была нажата клавиша Enter, происходит вывод содержимого буфер на экран. Если в условии цикла while будет не символ '\n', а какой-нибудь другой, то программа будет продолжать обрабатывать символы, даже после нажатия Enter. В результате чего мы можем вводить и выводить множество строк текста.

Задание Напишите программу посимвольного ввода-вывода, используя в качестве признака окончания ввода любой символ, кроме '\n'. Протестируйте ее.

При совместном использовании функций putchar() и getchar() обычно пользуются более коротким способом записи. Например:

while ((a = getchar()) != '~') putchar(a);

Задание 1. Объясните, почему сокращенный вариант записи посимвольного ввода-вывода работает правильно. Для этого опишите последовательность операций в условии цикла while.

2. Перепишите вашу программу на более короткий вариант.

EOF Как быть, если требуется "прочитать" с клавиатуры или файла неизвестный текст, в котором может быть абсолютно любой символ Как сообщить программе, что ввод окончен, и при этом не использовать ни один из возможных символов В операционных системах и языках программирования вводят специальное значение, которое служит признаком окончания потока ввода или признаком конца файла. Называется это значение EOF (end of file), а его конкретное значение может быть разным, но чаще всего это число -1. EOF представляет собой константу, в программном коде обычно используется именно имя (идентификатор) константы, а не число -1. EOF определена в файле stdio.h.

В операционных системах GNU/Linux можно передать функцииgetchar() значение EOF, если нажать комбинацию клавиш Ctrl + D, в Windows – Ctrl + Z.

Задание Исправьте вашу программу таким образом, чтобы считывание потока символов прерывалось признаком EOF.

Решение задач Не смотря на свою кажущуюся примитивность, функции getchar() и putchar() часто используются, т.к. посимвольный анализ данных при вводе-выводе не такая уж редкая задача. Используя только функцию getchar(), можно получить массив символов (строку) и при этом отсеять ненужные символы. Вот пример помещения в строку только цифр из потока ввода, в котором может быть набран абсолютно любой символ:

#include #define N main () { char ch;

char nums[N];

int i;

i = 0;

while ((ch = getchar()) != EOF && i < N-1) if (ch >= 48 && ch <= 57) { nums[i] = ch;

i++;

} nums[i] = '\0';

printf("%s\n", nums);

} Здесь ввод символов может прекратиться не только при поступлении значения EOF, но и в случае, если массив заполнен (i < N-1). В цикле while проверяется условие, что числовой код очередного символа принадлежит диапазону [48, 57]. Именно в этом диапазоне кодируются цифры (0-9). Если поступивший символ является символом-цифрой, то он помещается в массив по индексу i, далее i увеличивается на 1, указывая на следующий элемент массива. После завершения цикла к массиву символов добавляется нулевой символ, т.к. по условию задачи должна быть получена строка (именно для этого символа ранее резервируется одна ячейка массива – N-1).

Задание 1. Напишите программу, которая считает количество введенных пользователем символов и строк.

2. Напишите программу, которая подсчитывает количество слов в строке.

Урок 7. Переменные, адреса и указатели Переменная — это область памяти, к которой мы обращаемся за находящимися там данными, используя идентификатор (в данном случае, имя переменной). При этом у этой помеченной именем области есть еще и адрес, выраженный числом и понятный компьютерной системе. Этот адрес можно получить и записать в особую переменную.





Переменную, содержащую адрес области памяти, называют указателем.

Когда мы меняем значение обычной переменной, то, можно сказать, просто удаляем из конкретной области памяти данные и записываем туда новые. Когда мы меняем значение переменной-указателя, то начинаем работать с совершенно иным участком памяти, т.к.

меняем содержащийся в ней адрес.

Тема указателей тесно связана с темой динамических типов данных. Когда программа компилируется, то под объявленные переменные так или иначе (в зависимости от того, где они были объявлены) выделяются участки памяти. Потом размер этих участков не меняется, может меняться только их содержимое (значения или данные). Однако именно с помощью указателей можно захватывать и освобождать новые участки памяти уже в процессе выполнения программы. Динамические типы данных будут рассмотрены позже.

Прежде чем перейти к рассмотрению объявления и определения переменных-указателей, посмотрим, что из себя представляет адрес любой переменной и как его получить.

int i = 0;

printf ("i=%d, &i=%p \n", i, &i);

В результате выполнения данного программного кода на экране появляется примерно следующее (шестнадцатеричное число у вас будет другим):

i=0, &i=0x7fffa40c5fac Знак амперсанда (&) перед переменной позволяет получить ее адрес в памяти. Для вывода адреса переменной на экран используется специальный формат %p. Адреса обычных переменных (не указателей) в процессе выполнения программы никогда не меняются. В этом можно убедиться:

int a = 6;

float b = 10.11;

char c = 'k';

printf("%d - %p, %.2f - %p, %c - %p\n", a,&a, b,&b, c,&c);

a = 2; b = 50.99; c = 'z';

printf("%d - %p, %.2f - %p, %c - %p\n", a,&a, b,&b, c,&c);

Результат:

6 - 0x7fff8e1d38e4, 10.11 - 0x7fff8e1d38e8, k - 0x7fff8e1d38ef 2 - 0x7fff8e1d38e4, 50.99 - 0x7fff8e1d38e8, z - 0x7fff8e1d38ef Как мы видим, несмотря на то, что значения переменных поменялись, ячейки памяти остались прежними.

Зная адрес, можно получить значение, которое находится по этому адресу, поставив знак * перед адресом:

int a = 8;

printf("%d \n", *&a);

На экране будет выведено число 8.

Однако запись типа&a не всегда возможна или удобна. Поэтому существует специальный тип данных — указатели, которым и присваивается адрес на область памяти.

Указатели в языке C, как и другие переменные, являются типизированными, т.е. при объявлении указателя надо указывать его тип. Как мы узнаем позже, с указателями можно выполнять некоторые арифметические операции, и именно точное определение их типа позволяет протекать им корректно. Чтобы объявить указатель, надо перед его именем поставить знак *. Например:

int *pi;

float *pf;

Обратите внимание на то, что в данном случае * говорит о том, что объявляется переменнаяуказатель. Когда * используется перед указателем не при его объявлении, а в выражениях, то обозначает совсем иное — "получить значение (данные) по адресу, который присвоен указателю". Посмотрите на код ниже:

int x = 1, y, z = 3;

int *p, *q;

p = &x;

printf("%d\n", *p); // y = *p;

printf("%d\n", y); // *p = 0;

printf("%d %d\n", x, y); // 0 q = &z;

printf("%d\n", *q); // p = q;

*p = 4;

printf("%d\n", z); // printf("%p %p\n", p, q); // p == q С помощью комментариев указаны текущие значения ячеек памяти. Подробно опишем, что происходит:

1. Выделяется память под пять переменных: три типа int и два указателя на int. В ячейки x и z записываются числа 1 и 3 соответственно.

2. Указателю p присваивается адрес ячейки x. Извлекая оттуда значение (*p), получаем 1.

3. В область памяти, которая названа именем у, помещают значение равное содержимому ячейки, на которую ссылается указатель p. В результате имеем две области памяти (x и y), в которые записаны единицы.

4. В качестве значения по адресу p записываем 0. Поскольку p указывает на x, то значение x меняется. Переменная p не указывает на y, поэтому там остается прежнее значение.

5. Указателю q присваивается адрес переменной z. Извлекая оттуда значение (*q), получаем 3.

6. Переменной p присваивается значение, хранимое в q. Это значит, что p начинает ссылаться на тот же участок памяти, что и q. Поскольку q ссылается на z, то и p начинает ссылаться туда же.

7. В качестве значения по адресу p записываем 4. Т.к. p является указателем на z, следовательно, меняется значение z.

8. Проверяем, p и q являются указателями на одну и туже ячейку памяти.

Если для вас вышеописанное не очевидно, то повторите урок сначала, почитайте другие источники и добейтесь полного понимания, т.к. без этого дальше двигаться бесполезно.

Под сам указатель (там, где хранится адрес) также должна быть выделена память. Объем этой памяти можно узнать с помощью функции sizeof():

int *pi;

float *pf;

printf("%lu\n", sizeof(pi));

printf("%lu\n", sizeof(pf));

Под указатели всех типов выделяется одинаковый объем памяти, т.к. размер адреса не зависит от типа, а зависит от вычислительной системы. В таком случае, зачем при объявлении указателя следует указывать тип данных, на который он может ссылаться Дело в том, что по типу данных определяется, сколько ячеек памяти занимает значение, на которое ссылается указатель, и через сколько ячеек начнется следующее значение.

Если указатель объявлен, но не определен, то он ссылается на произвольный участок памяти с неизвестно каким значением:

int *pa, *pb;

float *pc;

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 13 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.