Слайд 1Глава 2. Адресная арифметика. «Структурные» типы данных
МГТУ им. Н.Э.
Баумана
Факультет Информатика и системы управления
Кафедра Компьютерные системы и сети
Лектор: д.т.н.,
проф.
Иванова Галина Сергеевна
Слайд 22.1 Указатели
Формат:
[][][]
[<Изменяемость указателя>]*<Имя>[=<Значение>];
Пример:
1) short a, *ptrs =&a;
2) const short *ptrs;
3) short *const ptrs=&a;
Неизменяемое значение:
можно ptrs = &b; нельзя *ptrs=10;
Неизменяемый указатель
можно *ptrs=10; нельзя ptrs = &b;
Слайд 3Операции над указателями
1. Присваивание
Примеры:
int a,*ptri,*ptrj; void
*b;
1) ptri=&a;
2) ptri=NULL;
3) ptri=ptrj;
4) b=&a;
5) ptri=b; ⇒
ptri=(int *) b;
Явное переопределение типа указателя
2. Разыменование
Примеры:
int c, a=5,*ptri=&a;
void *b=&a;
1) c=*ptri;
2) *ptri=125;
3) *b=6; ⇒ *(int*)b=6;
Явное переопределение типа указателя
Слайд 4
Основное правило адресной арифметики
Значение
указателя
меняется
Значение
указателя
не меняется!!!
Значение
указателя
меняется
+ n ⇔ +
n*sizeof()
Пример: short a, *ptrs =&a;
1)
ptrs++;
2) ptrs+=4;
3) *(ptrs+2)=2;
Слайд 5Ссылки
int a, // переменная
*ptri=&a, // указатель
&b=a; // ссылка
…
a=3; ⇔ *ptri=3; ⇔ b=3;
Итак, ссылка тоже физически представляет собой адрес, но в отличие от указателя при работе со ссылками не используется операция разыменования.
Слайд 62.2 Управление динамической памятью (С)
1. Размещение в памяти одного значения
Выделение
памяти
void * malloc(size_t size);
Освобождение памяти
void free(void *block);
Пример:
int
*a;
if ((a = (int *) malloc(sizeof(int))) == NULL){
printf("Not enough memory.");
exit(1);
}
*a=-244;
free(a);
Слайд 7Управление динамической памятью (С)
2. Размещение нескольких значений
Выделение памяти
void * сalloc(size_t
n, size_t size);
Освобождение памяти
void free(void *block);
Пример:
int *list;
list = (int *) calloc(3,sizeof(int));
*list=-244;
*(list+1)=15;
*(list+2)=-45;
…
free(list);
Слайд 8Управление динамической памятью в С++
1. Одно значение
Операция выделения памяти
=new
типа>[()];
Операция освобождения памяти
delete ;
Примеры:
а) int *k;
k = new int;
*k = 85;
б) int *a;
if ((a = new int(-244)) == NULL){
printf("Not enough memory.");
exit(1); }
delete a;
Слайд 9Управление динамической памятью в С++ (2)
2. Несколько значений
Операция выделения памяти
для n значений:
=new[];
Операция освобождения памяти:
delete [ ]
указатель>;
Пример:
int *list;
list = new int [3];
*list=-244;
*(list+1)=15;
*(list+2)=-45;
delete[ ] list;
Слайд 102.3 Массивы
Объявление массива:
[] [] ...[=
{<Список значений >}];
Примеры:
1) int a[4][5];
2) short x[3][4] ={{9,6,-56,0}, {10,3,-4,78}, {-6,8,45,7}};
Примечания:
1) индексы массива всегда начинаются с 0;
2) многомерные массивы в памяти расположены построчно;
3) для адресации элементов массива независимо от способа описания можно использовать адресную арифметику:
(list+i) ⇔ &(list[i])
*(list+i) ⇔ list[i]
Слайд 11Пример программы обработки массива (Ex2_01)
#include "stdafx.h"
#include
#include
#define N 5
void
main(int argc, char* argv[])
{ int a[N][N],i,j,s[N];
for(i=0; i
i++){
printf("Input numbers of %2d string:\n",i);
for (j=0; j }
for(i=0;i for (j=0,s[i]=0;j for(i=0; i for (j=0; j printf("sum=%4d\n",s[i]);
}
getch();
}
Слайд 12Многоуровневые ссылки (Ex2_02)
int m[]={1,2,3,4};
int *mp[]={m+3,m+2,m+1,m};
mp[0],*mp
mp[1],*(mp+1)
mp[2],*(mp+2)
mp[3],*(mp+3)
m[1],*(m+1)
или
mp[0][-2],
*(mp[0]-2),
*(*mp-2),
mp[1][-1],
*(mp[1]-1),
*(*(mp+1)-1)
(list+i) ⇔ &(list[i])
*(list+i) ⇔ list[i]
Слайд 132.4 Строки
Строка Паскаля
Строка С (С++)
Длина
Признак конца
Строка в С и С++–
последовательность символов, завершающаяся нулем.
Слайд 14Объявление строки
Объявление строки
char [] [= ];
Объявление указателя на
строку
char *[= ];
Примеры:
а) char str[6];
б) char *ptrstr;
ptrstr=new char[6];
в) char str1[5] = {‘A’,’B’,’C’,’D’,’\0’};
г) char str1[ ] = “ABCD”;
д) char *str2 = “ABCD”;
Слайд 15Объявление и инициализация массивов строк
Массив указателей на строки
char * [
1>] [= ];
Массив строк указанной длины
char [][Размер 2] [=
<Значение>];
Примеры:
а) char * mn[4] = {“весна”, “лето”,”осень”,”зима”};
б) char ms[4][7] = {“весна”, “лето”,”осень”,”зима”};
Слайд 16Функции, работающие со строками
Библиотеки: string.h, stdlib.h
1) определение длины строки: size_t
strlen(char *s);
2) конкатенация строк:
char *strcat(char *dest,const char *src);
3) сравнение строк:
int strcmp(const char *s1,const char *s2);
4) копирование строки src в dest:
char *strcpy(char *dest,const char *src);
5) копирование фрагмента dest строки src:
char *strncpy(char *dest,const char *src,size_t maxlen);
6) поиск символа c в строке s:
сhar *strchr(const char *s, int c);
7) поиск подстроки s2 в строке s1:
char *strstr(const char *s1, const char *s2);
8) поиск токенов в строке:
char *strtok(char *strToken,const char *strDelimit);
Слайд 17Функции, работающие со строками (2)
9) преобразование строки в целое число:
int
atoi(const char *s);
10) преобразование строки в вещественное число:
double atof(const
char *s);
11) преобразование числа в строку:
char *itoa(int value,char *s,int radix);
12) преобразование числа в строку:
char *_gcvt( double value, int digits,
char *buffer );
13) преобразование числа в строку:
char *_ecvt(double value,int count,int *dec,
int *sign);
count - количество цифр, dec,sign – позиции точки и знака
14) преобразование числа в строку:
char *_fcvt(double value,int count,int *dec,int *sign);
count - количество десятичных цифр
Слайд 18Пример преобразования числа в строку
#include "stdafx.h"
#include
#include
void main( void
)
{ int decimal, sign; // позиция точки
и знака
char *buffer;
int precision = 10; // точность
double source = 3.1415926535;
buffer =_ecvt( source, precision, &decimal, &sign );
printf
("source: %12.10f buffer: '%s' decimal: %d sign: %d\n",
source, buffer, decimal, sign );
}
source: 3.1415926535 buffer: '3141592654' decimal: 1 sign: 0
Слайд 19Пример использования функции strtok (Ex2_03)
#include "stdafx.h"
#include
#include
char string[]
= "A string\tof ,,tokens\nand some
more tokens";
char seps[] = " ,\t\n", *token;
void main( void )
{ token = strtok( string, seps );
while( token != NULL )
{ printf( "%s ", token );
token = strtok( NULL, seps );
}
}
Результаты:
A string of tokens and some more tokens
Слайд 20Пример использования функций обработки строк
Петров Петр Петрович 1956 => Петров
П.П. 50
(Ex2_04)
#include "stdafx.h"
#include
#include
#include
#include
int main(int argc, char* argv[])
{ char st[80],stres[80],strab[80],
*ptr1,*ptr2,*ptr3;
int old;
while ((puts("Input string or Ctrl_Z:"),
gets(st))!=NULL) {
strcpy(stres,st);
ptr1=strchr(stres,' ');
*(ptr1+2)='.';
Петров Петр Петрович 1956
stres
Петров Петр Петрович 1956
st
ptr1
.
Слайд 21Пример использования функций обработки строк (2)
ptr2=strchr(st,' ');
ptr2=strchr(ptr2+1,' ');
strncpy(ptr1+3,ptr2+1,1);
strncpy(ptr1+4,". \0",3);
ptr3=strchr(ptr2+1,' ');
old=2006-atoi(ptr3+1);
strcat(stres,itoa(old,strab,10));
puts(stres); }
getch(); return 0;
}
Петров Петр Петрович 1956
stres
Петров Петр Петрович 1956
st
ptr1
.
ptr2
ptr2
П
.
ptr3
50
Слайд 222.5 Структуры
1. Объявление (Си)
struct [] {}
[<Список переменных [и значений>]];
Примеры:
а) struct student { char name[22]; char family[22]; int old; };
struct student stud1={“Петр”, “Петров”, 19}, stud[10], *ptrstud;
б) struct { char name[22]; char family[22]; int old; } stud1, stud[10], *ptrstud;
2. Объявление (С++)
typedef struct {<Описание полей>} <Имя структуры>;
<Имя структуры> <Список переменных [и значений]>;
Пример:
typedef struct { char name[22]; char family[22]; int old; } student;
struct student stud1={“Петр”, “Петров”, 19}, stud[10], *ptrstud;
Имя переменной типа «структура» не является ее адресом !
Слайд 23Обращение к полям структуры
.
[].
(*).
или
<Имя указателя> -> <Имя поля>
Примеры:
stud1.name
stud[i].name
(*ptrstud).name ⇔ ptrstud -> name
Слайд 24Пример использования структуры (Ex2_05)
Программа определения среднего балла каждого студента и
группы в целом
#include "stdafx.h"
#include
#include
#include
typedef struct {
char name[10];
int ball;
} test;
typedef struct {
char family[22];
test results[5];
}student;
test
student
name ball
family
results[0]
results[1]
results[2]
results[3]
results[4]
Слайд 25Пример использования структуры (2)
int main(int argc, char* argv[])
{student stud[10]; int
i,n=0; float avarstud,avarage=0;
while (puts("Input names, subjects and marks or
end"),
scanf("\n%s",stud[n].family),
strcmp(stud[n].family,"end")!=0) {
for (avarstud=0,i=0; i<3; i++)
{ scanf("\n%s %d",stud[n].results[i].name,
&stud[n].results[i].ball);
avarstud+=stud[n].results[i].ball;}
printf("Average:%s=%5.2f\n",
stud[n].family,avarstud/3);
avarage+=avarstud;
n++; }
printf("Group average mark=%5.2f\n",avarage/n/3);
getch();
return 0;}
Слайд 262.6 Объединения
union {
}
[<Список переменных [и значений]>];
Пример:
union mem
{
double d;
long l;
int k[2];
};
d
l
k[0]
k[1]
Слайд 272.7 Динамические структуры данных (Ex2_06)
Пример. Стек записей.
#include "stdafx.h"
#include
#include
struct
zap {char det[10]; float diam; zap *p; };
int main(int argc, char*
argv[])
{ zap a,*r,*q,*f;
r=new zap;
r->p=NULL;
puts("Input strings");
scanf("%s %f\n",r->det,&r->diam);
r
det diam p
∅
Гайка
10
det diam p
a
Слайд 28Динамические структуры данных (2)
while((scanf("\n%s",a.det)),strcmp(a.det,"end")!=0)
{ scanf("%f",&a.diam);
q=r;
r=new zap;
strcpy(r->det,a.det);
r->diam=a.diam;
r->p=q;
}
r
det diam p
det diam p
a
Гайка
10
r
det diam p
q
∅
Слайд 29Динамические структуры данных (3)
q=r;
do
{
if(q->diamp;
delete q;
q=r;}
else {
q=q->p;
delete f->p;
f->p=q;}
}
else {
f=q;
q=q->p;}
}
while(q!=NULL);
r
q
r
q
f
Слайд 30Динамические структуры данных (4)
q=r;
puts("Result");
if(q==NULL)
puts("No information");
else do { printf("%s %5.1f\n",q->det,q->diam);
q=q->p; }
while (q!=NULL);
return 0;
}