WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |   ...   | 13 |

В этом смысле имя массива — это обычная переменная, хотя и содержащая адрес.

Как следствие в программном коде выражения присваивания, инкрементирования и декрементирования допустимы для указателей, а для имени массива — запрещены.

Задание Посмотрите на программу ниже. Что она делает Почему Проверьте ваши рассуждения опытным путем.

#include main () { char str[20], *ps = str, n=0;

printf("Enter word: ");

scanf("%s", str);

while(*ps++ != '\0') n++;

printf("%d\n", n);

} Урок 12. Массивы и функции Массивы, также как остальные переменные, можно передавать в функции в качестве аргументов. Рассмотрим такую программу:

#include #include #define N void arr_make(int arr[], int min, int max);

main () { int arrI[N], i;

arr_make(arrI, 30, 90);

for (i=0; i

printf("\n");

} void arr_make(int arr[], int min, int max) { int i;

srand(time(NULL));

for (i=0; i

} В теле функции main() объявляется массив, состоящий из 10 элементов. Далее вызывается функция arr_make(), которой передаются в качестве аргументов имя массива и два целых числа.

Если посмотреть на функцию arr_make(), то можно заметить, что ее первый параметр выглядит немного странно. Функция принимает массив неизвестно какого размера. Если предположить, что массивы передаются по значению, т.е. передаются их копии, то как при компиляции будет вычислен необходимый объем памяти для функции arr_make(), если неизвестно какого размера будет один из ее параметров На прошлом уроке мы выяснили, что имя массива — это константный указатель на первый элемент массива; т.е. имя массива содержит адрес. Выходит, что мы передаем в функцию копию адреса, а не копию значения. Как мы уже знаем, передача адреса приводит к возможности изменения локальных переменных в вызывающей функции из вызываемой.

Ведь на одну и ту же ячейку памяти могут ссылаться множество переменных, и изменение значения в этой ячейке с помощью одной переменной неминуемо отражается на значениях других переменных.

Описание вида arr[] в параметрах функций говорит о том, что в качестве значения мы получаем указатель на массив, а не обычную (скалярную) переменную типа int, char, float и т.п.

Задание Проверьте как работает программа. Что происходит внутри тела функции arr_make() Продолжим рассуждения. Если в функцию передается только адрес массива, то в теле функции никакого массива не существует, и когда там выполняется выражение типа arr[i], то на самом деле arr — это не имя массива, а переменная-указатель, к которой прибавляется смещение. Поэтому цикл в функции arr_make() можно переписать на такой:

for(i=0; i

В теле цикла результат выражения справа от знака присваивания записывается по адресу, на который указывает arr. За это отвечает выражение *arr. Затем указатель arr начинает указывать на следующую ячейку памяти, т.к. к нему прибавляется единица (arr++). Еще раз:

сначала выполняется выражение записи значения по адресу, который содержится в arr;

после чего изменяется адрес, содержащийся в указателе (сдвигается на одну ячейку памяти определенного размера).

Поскольку мы можем изменять arr, это доказывает, что arr — обычный указатель, а не имя массива. Тогда зачем в заголовке функции такой гламур, как arr[] Действительно, чаще используют просто переменную-указатель:

void arr_make(int *arr, int min, int max);

Хотя в таком случае становится не очевидно, что принимает функция - указатель на обычную переменную или все-таки на массив. В любом случае она будет работать.

Задание Перепишите программу с использованием нотации указателей.

Часто при передаче в функцию массивов туда же передают и количество его элементов в виде отдельного параметра. В примере выше N является глобальной константой, поэтому ее значение доступно как из функции main(), так и arr_make(). Иначе, более грамотно было бы написать функцию arr_make() так:

void arr_make(int *arr, int n, int min, int max) { int i;

srand(time(NULL));

for (i=0; i

} В данном случае параметр n — это количество обрабатываемых элементов массива.

Следует еще раз обратить внимание на то, что при передачи имени массива в функцию, последняя может его изменять. Однако такой эффект не всегда является желательным.

Конечно, можно просто не менять значения элементов массива внутри функции, как в данном примере, где вычисляется сумма элементов массива; при этом сами элементы никак не изменяются:

int arr_sum(int *arr) { int i, s=0;

for(i=0; i

} return s;

} Но если вы хотите написать более надежную программу, в которой большинство функций не должны менять значения элементов массивов, то лучше в заголовках этих функций объявлять параметр-указатель как константу, например:

int arr_sum(const int *arr);

В этом случае, любая попытка изменить значение по адресу, содержащемуся в таком константном указателе, будет приводить к ошибке и программист будет знать, что в функция пытается изменить массив.

Усовершенствуем программу, которая была приведена в начале этого урока:

#include #include #define N void arr_make(int *arr, int min, int max);

void arr_inc_dec(int arr[], char sign);

void arr_print(int *arr);

main () { int arrI[N], i, minimum, maximum;

char ch;

printf("Enter minimum & maximum: ");



scanf("%d %d", &minimum, &maximum);

arr_make(arrI, minimum, maximum);

arr_print(arrI);

scanf("%*c"); // избавляемся от \n printf("Enter sign (+,-): ");

scanf("%c", &ch);

arr_inc_dec(arrI, ch);

arr_print(arrI);

} void arr_make(int *arr, int min, int max) { int i;

srand(time(NULL));

for(i=0; i

} void arr_inc_dec(int *arr, char sign) { int i;

for (i=0; i

if (sign == '-') arr[i]--;

} } void arr_print(int *arr) { int i;

printf("The array is: ");

for (i=0; i

printf("\n");

} Теперь у пользователя запрашивается минимум и максимум, затем создается массив из элементов, значения которых лежат в указанном диапазоне. Массив выводится на экран с помощью функции arr_print(). Далее у пользователя запрашивается знак + или -.

Вызывается функция arr_inc_dec(), которая в зависимости от введенного знака увеличивает или уменьшает на единицу значения элементов массива.

В функциях arr_make() и arr_print() используется нотация указателей. Причем в теле функций значения указателей меняются: они указывают сначала на первый элемент массива, затем на второй и т.д. В функции arr_inc_dec() используется вид обращения к элементам массива. При этом значение указателя не меняется: к arr прибавляется смещение, которое увеличивается на каждой итерации цикла. Ведь на самом деле запись arr[i] означает *(arr+i).

При использовании нотации обращения к элементам массива программы получаются более ясные, а при использовании записи с помощью указателей они компилируются чуть быстрее.

Это связано с тем, что когда компилятор встречает выражение типа arr[i], то он тратит время на преобразование его к виду *(arr+i). Однако лучше потратить лишнюю секунду при компиляции, но получить более читаемый код.

Задания 1. Переделайте программу, которая приведена выше таким образом, чтобы она работала с вещественными числами. Вместо функции arr_inc_dec() напишите другую, которая изменяет значения элементов массива на любое значение, которое указывает пользователь.

2. Напишите программу, в которой из одной функции в другую передается указатель не на начало массива, а на его середину.

3. Напишите программу, в которой из функции main() в другую функцию передаются два массива: "заполненный" и "пустой". В теле этой функции элементам "пустого" массива должны присваиваться значения, так или иначе преобразованные из значений элементов "заполненного" массива, который не должен изменяться.

Урок 13. Особенности работы со строками Неформатированные ввод из стандартного потока и вывод в стандартный поток С помощью функции printf() можно легко вывести на экран строку, содержащую пробелы:

printf("%s", "Hello world");

С другой стороны, ввести строку произвольной длины, содержащую пробелы в неизвестных местах, исключительно с помощью функции scanf() невозможно. Для scanf() любой символ пустого пространства является сигналом завершения ввода очередных данных, если только не производится считывание символа.

На помощь может прийти функция getchar(), осуществляющая посимвольный ввод данных:

int i;

char str[20];

for (i=0; (str[i] = getchar()) != '\n'; i++);

str[i] = '\0';

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

В заголовке цикла getchar() возвращает символ, далее записываемый в очередную ячейку массива. После этого элемент массива сравнивается с символом '\n'. Если они равны, то цикл завершается. После цикла символ '\n' в массиве "затирается" символом '\0'. В условии цикла должна быть также предусмотрена проверка на выход за пределы массива; чтобы не усложнять пример, опущена.

Однако в языке программирования C работать со строками можно проще. С помощью функций стандартной библиотеки gets() и puts() получают строку из стандартного потока и выводят в стандартный поток. Буква s в конце слов gets и puts является сокращением от слова string (строка).

В качестве параметров обе функции принимают указатель на массив символов (либо имя массива, либо указатель).

Функция gets() помещает полученные с ввода символы в указанный в качестве аргумента массив. При этом символ перехода на новую строку, который завершает ее работу, игнорируется.

Функция puts() выводит строку на экран и при этом сама добавляет символ перехода на новую строку. Простейший пример использования этих функций выглядит так:

char str[20];

gets(str);

puts(str);

Итак, если вы работаете со строками, а не другими типами данных, при этом нет необходимости выполнять их посимвольную обработку, то удобнее пользоваться функциями puts() и gets(). В таком случае даже не надо подключать заголовочный файл stdio.h.

Массив символов и указатель на строку Как мы знаем, строка представляет собой массив символов, последний элемент которого является нулевым символом по таблице ASCII, обозначаемым '\0'. При работе со строками также как с численными массивами можно использовать указатели. Мы можем объявить в программе массив символов, записать туда строку, потом присвоить указателю адрес на первый или любой другой элемент этого массива и работать со строкой через указатель:

char name[30];

char *nP;

printf("Введите имя и фамилию: ");

gets(name);

printf("Имя: ");

for(nP = name; *nP != ' '; nP++) putchar(*nP);

printf("\nФамилия: ");

puts(nP+1);

В заголовке цикла указателю сначала присваивается адрес первого элемента массива, его значение увеличивается до тех пор, пока не встретится пробел. В итоге указатель указывает на пробел и мы можем получить с его помощью вторую часть строки.





Иногда в программах можно видеть такое объявление и определение переменной-указателя:

char *strP = "Hello World!";

Строку, которая была присвоена не массиву, а указателю, также можно получить, обратившись по указателю:

puts(strP);

Но давайте посмотрим, что же все-таки происходит, и чем такая строка, присвоенная указателю, отличается от строки, присвоенной массиву.

Когда в программе определяются данные и объявляются переменные, то под них отводится память. При этом данные, которые не были присвоены переменным, поменять в процессе выполнения программы уже нельзя.

Что происходит в примере В программе вводится строковый объект, который по сути является строковой константой (литералом). Ссылка на первый элемент этой строки присваивается указателю. Мы можем менять значение указателя сколько угодно, переходить к любому из элементов константного массива символов или даже начать ссылаться на совершенно другую строку. Но вот поменять значение элементов строки не можем. Это можно доказать таким кодом:

char *strP;

strP = "This is a literal"; // работает, но строку нельзя изменить puts(strP);

printf("%c\n",strP[3]);

strP[3] = 'z'; // не получится В последней строке кода возникнет ошибка, т.к. совершается попытка изменить строкуконстанту.

Тем более нельзя делать так:

char *strP;

scanf("%s",strP); // ошибка сегментирования В данном случае память не была выделена под массив символов, который мы пытаемся считать функцией scanf(); память была выделена только под указатель. Поэтому записать строку просто некуда. Другое дело, если память была выделена с помощью объявления массива, после чего указателю был присвоен адрес на этот массив:

char str[12];

char *strP;

strP = str;

gets(strP); // память резервируется под массив ранее puts(strP);

Поэтому если вам требуется в программе неизменяемый массив символов, то можете определить его через указатель.

Передача строки в функцию Передача строки в функцию ничем не отличается от передачи туда массива чисел:

void change (char *s) { for (;*s != '\0'; s++) (*s)++;

} В этом примере функция change() принимает в качестве параметра указатель на символ. В теле функции значение указателя инкрементируется, указывая на следующий символ массива. В теле цикла инкрементируется значение, которое находится по адресу, который содержит указатель.

Задание Объявите в программе три массива символов. Данные для двух из них получите с помощью вызовов функции gets(). Третий массив должен содержать результат конкатенации (соединения) двух введенных строк. Напишите функцию, которая выполняет конкатенацию строк.

Массив строк и массив указателей Рассмотрим более сложный пример. Допустим, у нас есть набор строк. Требуется выполнить сортировку строк по возрастанию по признаку длины: сначала вывести самые короткие строки, затем более длинные.

Набор строк можно представить как двумерный массив, т.е. массив, состоящий из одномерных массивов, где каждый одномерный массив — это строка символов:

char str[][10] = {"Hello", "World", "!!!", "&&&"};

Представьте себе, что значит выполнить сортировку строк. Это значит, надо поменять местами содержимое множества ячеек памяти. Это достаточно трудоемкая для компьютера работа, особенно если строк очень много. Однако можно поступить по-иному. Достаточно создать массив указателей, каждый элемент которого будет указывать на соответствующую ему строку первого массива. Далее выполнить сортировку указателей, что несомненно быстрее. Конечно, сам массив строк отсортирован не будет, однако благодаря указателям у нас будет хранится отсортированный "срез" массива:

#include #include #define N void sortlen(char *s[]);

main() { char strings[N][30];

char *strP[N];

int i;

for(i=0; i

strP[i] = &strings[i][0];

} printf("\n");

sortlen(strP);

for(i=0; i

} } void sortlen(char **s) { // **s == *s[] - как бы массив указателей int i, j;

char *str;

for (i=0; i strlen(s[j+1])) { str = s[j];

s[j] = s[j+1];

s[j+1] = str;

} } } Примечания к программе:

• Функция strlen() объявлена в заголовочном файле string.h. Она возвращает длину строки без учета завершающего нулевого символа.

• На самом деле параметром функции sortlen() является указатель на указатель. Хотя для понимания проще сказать, что параметром является массив указателей на символы. Мы передаем в функцию указатель на первый элемент массива strP, который сам является указателем. Если бы в функции мы инкрементировали переменную s, то переходили бы к следующему элементу-указателю массива strP.

• Сортировка выполняется методом пузырька: если длина строки, на которую ссылается следующий указатель массива strP, меньше длины строки под текущим указателем, то значения указателей меняются.

• Выражение strP[i] = &strings[i][0] означает, что элементу массива указателей присваивается ссылка на первый символ каждой строки.

Задание Напишите программу, которая сортирует строки по алфавиту. Для упрощения задачи пусть сортировка выполняется только по первым буквам строк (если первые буквы слов одинаковы, то вторые и последующие символы проверять не надо).

Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |   ...   | 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.