Тема Указатели и массивы продолжение Лекция 10 11

Тема Указатели и массивы (продолжение) Лекция 10. 11 г. 1

Константные указатели Свойство константности объекта задаётся описателем const и символизирует запрет на выполнение операций записи в память. Это свойство можно задать для разных объектов программы: - переменных, - параметров функций, - возвращаемых из функций значений. Контроль за корректным использованием свойства const выполняет компилятор, поэтому ошибки обнаруживаются на ранних стадиях создания программы, что повышает ее надежность. Лекция 10. 11 г. 2

Константные указатели С помощью описателя const можно сделать неизменяемым как указатель, так и область памяти, на которую он ссылается. … main() { int a = 5, b = 7; int *p 1 = &a; *p 1 = 3; // ok! p 1 = &b; // ok! const int *p 2 = &a; //констант. область памяти *p 2 = 9; // err! p 2 = &b; // ok! int *const p 3 = &a; //констант. указатель *p 3 = 9; // ok! p 3 = &b; // err! const int *const p 4 = &a; //и указ. , и обл. пам. конст. *p 4 = 6; // err! p 4 = &b; // err! … } Лекция 10. 11 г. 3

Аргументы командной строки В операционной среде, обеспечивающей поддержку С, имеется возможность передать аргументы (параметры) запускаемой программе с помощью командной строки. В момент вызова функции main она получает два аргумента. В первом, обычно называемом argc (от argument count – счетчик аргументов), содержится число, равное количеству аргументов, заданных в командной строке. Второй, argv (от argument vector – вектор аргументов), является указателем на массив символьных строк, содержащих сами аргументы, - по одному в строке. #include #include main(int argc, char *argv[]){ while (argc-- > 0) printf("%d: %s ", argc, *argv++); printf("n"); system("PAUSE"); return 0; } Лекция 10. 11 г. argv ● ● D: pptest 30. exe ● qwerty ● asdfg ● 12345 0 char *argv[] = char **argv 4

Аргументы командной строки Следующая программа, которая названа factorial, позволяет вычислить факториалы нескольких чисел, которые задаются как параметры вызова данной программы. #include #include int fact(int n) { return n ? n * fact(n-1) : 1; } main(int argc, char **argv) { int n; while(--argc > 0) { n = atoi(*++argv); printf("%2 d! = %10 dn", n, fact(n)); } system("PAUSE"); return 0; } Лекция 10. 11 г. 5

Дополнительные сведения о функциях: rvalue и lvalue Если тип возвращаемого значения функции отличен от void, то в результате вызова функции получается, как правило, некоторое значение, которое может быть использовано как операнд в выражении. Например, для подсчета среднего значения массива может быть использован следующий фрагмент: double sum(double *x, int n); // прототип функции sum. . . sr = sum(m, 100)/100; В данном примере функция возвращает так называемое rvalue, иначе говоря, значение. Термин rvalue происходит от read value – значение для чтения, или от right value – правое значение – по его месту относительно операции присваивания. Лекция 10. 11 г. 6

Дополнительные сведения о функциях: rvalue и lvalue В некоторых случаях типом возвращаемого значения функции может быть тип, дающий lvalue, иначе говоря, адрес. Термин lvalue происходит от location value – значение местоположения, или от left value – левое значение – также по его месту относительно оператора присваивания. Следовательно, вызов такой функции может располагаться слева от оператора присваивания. Например: #include #include int *fp(int *p) { return p; } int main(void) { int x = 5; printf("before: x = %dn", x); *fp(&x) = 7; printf("after : x = %dn", x); system("PAUSE"); return 0; } Лекция 10. 11 г. 7

Дополнительные сведения о функциях: rvalue и lvalue Внимание! Необходимо с осторожностью обращаться с lvalue, возвращаемыми из функций и не допускать, чтобы из функций возвращались адреса несуществующих объектов, например, локальных переменных, объявляемых внутри функции: #include #include int *fe() { int z; return &z; } int main(void) { *fe() = 11; printf("*fe() = %dn", *fe()); system("PAUSE"); return 0; } Лекция 10. 11 г. 8

Указатели на функции В программировании для Windows широко применяется техника функций обратного вызова (callback functions). Функции обратного вызова – это указатели на функции, через которые могут быть вызваны функции. Пример указателя на функцию: #include #include int f(int k) { printf("Call f : k = %6 dn", k); return 100*k; } int f 1(int k) { printf("Call f 1: k = %6 dn", k); return 1000*k; } int main(void) { pf – это указатель на функцию int i = 2; int (*pf)(int); pf = f; printf("1: %6 dn", pf(i++)); pf = f 1; printf("2: %6 dn", pf(i++)); system("PAUSE"); return 0; Лекция 10. 11 г. } 9

Указатели на функции В предыдущем примере был использован указатель на функцию pf как самостоятельная переменная. Синтаксис языка С допускает объявить указатель на функцию как тип данных, что позволяет использовать динамические переменные и массивы указателей. #include #include D – это тип, т. е. множество int f(int k) { … } указателей на функции int f 1(int k) { … } typedef int (*D)(int); int main() { int i = 2; D p[] = {f, f 1}; D p 1 = f; printf("%d n", (*p)(i++)); printf("%d n", p[1](i++)); printf("%d n", p 1(i++)); system("PAUSE"); return 0; } Лекция 10. 11 г. 10

Сложные объявления Язык С часто обвиняют за чрезмерно сложный синтаксис объявлений, особенно тех, которые содержат в себе указатели на функции. Например: int *f(); функция f, возвращающая указатель на int (*f)(); указатель на функцию f, возвращающую int Приоритет оператора * ниже, чем приоритет (), поэтому во втором случае скобки необходимы. Ещё пример: int *daytab[13]; массив из 13 указателей на int (*daytab)[13]; указатель на массив из 13 чисел типа int И ещё одно (очень запутанное!) объявление: int (*(*(*fun)())[])(); Его следует понимать так: «fun – это указатель на функцию, возвращающую указатель на массив указателей на функции, возвращающие int» . Рассмотрим общее правило (которое называется правило «право-лево» ), позволяющее разбирать любые «запутанные» объявления. Лекция 10. 11 г. 11

Сложные объявления (правило «право-лево» ) При описании этого правила необходимо помнить следующие 3 операции: () - функция, возвращающая. . . [] - массив из. . . * - указатель на. . . Первые две имеют наивысший приоритет, а третья – более низкий. Процесс разбора объявления итеративный: Шаг 1. Находим имя, с которого начинается разбор, и записываем начало предложения «Имя есть. . . » . Шаг 2. Начинаем движение вправо для поиска () или []. Если справа оказывается (), то в конструируемое предложение вместо многоточия подставляем: «функция, возвращающая. . . » и в итоге получаем: «Имя есть функция, возвращающая. . . » . Если справа [], то подставляем «массив из…» и получаем «Имя есть массив из. . . » . Таким образом мы идём вправо до тех пор, пока не дойдём до конца объявления или правой ) скобки. Шаг 3. После этого начинаем перемещаться влево. Если слева обнаруживается что-то отличное от упомянутых выше операций (то есть не (), [], *), то просто добавляем к уже имеющемуся предложению. Если же там что-то из этих трёх операций, то к предложению добавляем соответствующий текст. И так перемещаемся до начала объявления или левой ( скобки. Если обнаружена (, то переходим к шагу 2. Если дошли до начала объявления, разбор закончен. Лекция 10. 11 г. 12

Сложные объявления (правило «право-лево» ) Рассмотрим сложный пример: int (*(*(*fun)())[])(); ^^^ Hаходим имя и записываем: «fun есть. . . » . Шаг вправо, но там ), и потому идём влево int (*(*(*fun)())[])(); ^ и получаем «fun есть указатель на. . . » . Продолжаем двигаться влево, но тут (. Идём вправо int (*(*(*fun)())[])(); ^^ получаем «fun есть указатель на функцию, возвращающую. . . » . Шаг вправо, но там ), и потому идём влево. Получаем int (*(*(*fun)())[])(); ^ «fun есть указатель на функцию, возвращающую указатель на. . . » . Слева опять (, поэтому идём вправо. Получаем int (*(*(*fun)())[])(); ^^ «fun есть указатель на функцию, возвращающую указатель на массив. . . » . Лекция 10. 11 г. 13

Сложные объявления (правило «право-лево» ) И снова справа ), поэтому перемещаемся влево и получаем int (*(*(*fun)())[])(); ^ «fun есть указатель на функцию, возвращающую указатель на массив указателей на. . . » . Снова разворот вправо, т. к. обнаруживается ( , и получаем int (*(*(*fun)())[])(); ^^ «fun есть указатель на функцию, возвращающую указатель на массив указателей на функции, возвращающие. . . » . Обнаруживаем конец описания, переключаемся на движение влево и получаем окончательную расшифровку этого очень сложного и запутанного описания: int (*(*(*fun)())[])(); ^^^ «fun есть указатель на функцию, возвращающую указатель на массив указателей на функции, возвращающие int» . Лекция 10. 11 г. 14

Тема Структуры Лекция 10. 11 г. 15

Основные понятия Структура – это набор нескольких именованных переменных, объединённых в единое целое под общим именем. Входящие в структуру переменные называются элементами, полями или членами структуры. Члены структуры имеют произвольные типы и уникальные в пределах структуры имена. Доступ к членам структуры производится по составному имени, включающему имя структуры и имя члена структуры. Пример: struct {int x; int y; } pt 1, pt 2; pt 1. x = 3; pt 1. y = 6; pt 2 = pt 1; Синтаксис языка С позволяет отделить описание «внутреннего устройства» структуры от определения конкретных переменных, имеющих это внутреннее устройство: struct point {int x; int y; }; struct point pt 1, pt 2; Такой подход позволяет рассматривать первое объявление как новый тип данных, а второе – как определение переменных этого типа. Замечание. Допускается совмещать объявление типа и объявление переменных: struct point {int x; int y; } pt 1, pt 2; Лекция 10. 11 г. 16

Основные понятия Элементы структуры могут иметь произвольный тип, в том числе, они сами могут быть структурами. #include #include struct point { int x, y; }; struct rect { struct point pt 1, pt 2; }; int pt_in_rect(struct point p, struct rect r) { if(p. x < r. pt 1. x || p. x > r. pt 2. x) return 0; if(p. y < r. pt 1. y || p. y > r. pt 2. y) return 0; return 1; } int main() { struct point z = {2, 2}; struct rect rc = {{1, 1}, {4, 5}}; printf("%sn", pt_in_rect(z, rc) ? "in" : "out"); system("PAUSE"); return 0; } Лекция 10. 11 г. 17