osnovyiprogrammirovaniyanac

Как связаны массивы и указатели?

Как уже было описано выше, адрес конкретной ячейки вычисляется компилятором, к я из адреса первой ячейки, то есть начала массива, индексов и размера базового типа, что очень похоже на арифметику указателей. На самом деле, массивы и указатели - это практически одно и тоже. С одной стороны, чтобы получить адрес массива можно взять адрес первой его ячейки, с другой стороны, имя массива без квадратных скобок само по себе является указателем на массив. Полученный тем или иным способом адрес массива можно присвоить указателю на тот же тип, который является типом данного массива. После этого можно обращаться к любому элементу массива, увеличивая или уменьшая в рамках арифметики указателей значение указателя на требуемое количество ячеек. С другой стороны, любой указатель, даже если он хранит не адрес массива, можно индексировать с помощью квадратных скобок, таким образом получая смещение на то количество байт, которое дает произведение индекса на размер типа указателя. Итак, пусть имеется массив:

int arr[4] = {1,2,3,4};

и указатель:

После этого можно вывести на экран значение третьей ячейки массива, ее индекс равен 2: p r i n t f ( " % i " , a r r [ 2 ] ) ;

л и б о т а к :

Пример 10.5. В ходе выполнения программы объявляется целочисленный массив агг [ 4 ] и указатель р, после чего указателю присваивается адрес начала массива, что позволяет далее обращаться к элементам массива агг, используя идентификатор указателя, так, как если бы был объявлен массив с именем р.

int агг[4] = {1,2,3,4}; int *р;

р=агг;

p r i n t f ( " % i % i % i \ n " , a r r [ 2 ] , * ( p + 2 ) , p [ 2 ] ) ;

В результате выполнения программы будет выведено три тройки.

Строки можно определять через указатели, только в этом случае необходимо сразу же присваивать им начальное значение, иначе программа может выдавать удивительные результаты, так как длина строки не будет изначально определена. Естественно, даже при инициализации не всегда можно поручиться, что строки большей длины, чем начальная, будут корректно обрабатываться. Тем не менее, такой способ тоже имеет право на существование.

Так строка:

char *s="hello";

полностью эквивалентна

char s[]="hello";

Как и в случае с обычными массивами, такой указатель можно изменять с использованием арифметики указателей. Тогда размер строки будет увеличиваться или уменьшаться, то есть либо в строку не будут входить первые символы, либо в качестве первых будут выдаваться символы, соответствующие данным, расположенным в памятки до строки, а только затем остальная строка. Важно понимать, что признаком конца строки является символ '\0', поэтому ее длина определяется компилятором автоматически, а не

прописывается в первой ячейке, как это делается в некоторых других языках программирования. Кроме того, такой указатель тоже можно индексировать, используя квадратные скобки. >

Например:

char str[255];

printf("Введите строчку текста: " ) ; scanf("%s", &str);

printf("Строка равна = %s \n", str); printf("Третья буква = %c \n", str[4]);

printf("Сдвинем указатель вправо на один символ %s", str + 1 ) ;

На экране появится приглашение ввести строку. Пусть введено слово "Hello". Компьютер выведет на экран "Hello", затем пятую букву этой строки 'о'. Последний оператор вывода будет печатать строчку str, начиная со 2-го символа ('е') и до конца строки ('\0'). В нашем случае на экране появится: "ello". При вводе строки в функции scanf необходимо указывать адрес памяти, начиная с которого будет записываться вводимое значение. Но т.к. имя массива - str - является одновременно адресом начала строки, то вместо записи scanf("%s", &str[0]) можно написать проще: scanf("%s", &str). Обратите внимание на то, что спецификатор ввода/вывода для строки - %s, в то время как для символа %с.

Пример 10.6. Напишите программу, которая просит ввести пароль, содержащий любые символы, что резко уменьшит шансы подобрать этот пароль

const char password[] = "u8h5nkv888"; // строка-пароль char pass[255]; // вводимая строка do

{

printf("Введите пароль : " ) ;

while(strcmp(pass, password) != 0 ) ; // password, выполняем цикл printf("Добро пожаловать в систему ! \ п " ) ;

В программе использована новая функция strcmp(strl, str2), которая умеет сравнивать две строки посимвольно. Если строчки равны, то она возвращает ноль. Если бы мы написали просто while(pass != password), то тогда бы получился бесконечный цикл, т.к. в этом случае сравниваются указатели, т.е. адреса начала строк passs и password. А они, конечно же, имеют разные значения.

Функции для работы со строками определены в заголовочном файле string.h, который подключается в начале программы. Среди них стоит отметить:

1.strcpy(sl,s2) - копирует строку s2 в массив si. Возвращает строку si;

2.strucpy(sl,s2,n) - копирует не более п символов из s2 в si. Возвращает строку si;

3.strcat(sl,s2) - объединяет строку s2 и si. Возвращает строку si;

4.strcmp(sl,s2) - сравнивает две строки si и s2;

Гпава 11

Функции

Вы обращали внимание на тот факт, что в текстах песен припевы не пишут каждый раз после очередного куплета, а, написав только один раз, далее в песне просто печатают слово «припев». В программировании также часто приходится иметь дело с повторяющимся кодом. И чтобы не заниматься бессмысленным его размножением, достаточно один раз описать данный участок кода в виде отдельной функции, а далее, в местах, где необходимо выполнить данный код, просто вызывать эту функцию.

У функций есть очень много преимуществ: во-первых, сокращается код программы. Во-вторых, такая программа состоит из вызовов функций, по названию которых можно определить выполняемые ими действия. Такую программу легче читать. Отладив один раз функцию, вы можете ее использовать вновь и вновь, уменьшая этим риск возникновения ошибок и опечаток. В-третьих, функции можно собирать вместе для создания целых библиотек, которые мы подключаем в начале файла с помощью директивы #include.

При создании своих функций необходимо соблюдать следующие правила:

1.Функция не может быть описана внутри другой функции. В языке С++ вс,е функции глобальны.

2.Каждая функция имеет тип возвращаемого значения, имя, список входных параметров и тело функции.

3.Имя функции должно быть выбрано согласно правилам создания идентификаторов. Целесообразно отразить в имени функции те действия, которые она выполняет. Например, если вы написали функцию возведения в куб, то неразумно ее называть Vasja(), даже если автор ее Вася. Более подходящее для нее имя Cube().

4.Функция должна быть описана перед главной функцией main() или иметь прототип.

Описание функции в программе имеет вид:

Сначала идет описание функции с указанием типа возвращаемого значения, именем функции и передаваемыми ей параметрами. Далее в фигурных скобках записывается тело функции - те действия, которые часто встречаются в программе. Выполнение программы всегда начинается с функции main. В программе может быть только одна функция main(). Внутри нее и происходят вызовы описанной нами функции.

привязали нашу функцию к глобальной переменной п, что, честно говоря, нехорошо. Представьте такую ситуацию: вы написали функцию и включили ее в библиотеку. Программисту достаточно подключить библиотечный файл с помощью директивы dude, и он сможет пользоваться вашей функцией. Но он ничего не знает про глобальную переменную п и, соответственно, как задать количество звездочек. А есщ функции нужно задать несколько параметров, то для каждой заводить глобальную

переменную?

Для этих целей предусмотрен механизм передачи параметров внутрь функции. В описании функции мы указываем, сколько каких типов и под какими именами передаются параметры внутрь функции. А при вызове функции в круглых скобках указываем передаваемые значения. Ими могут быть числа, переменные, константы, результаты других функций и т.д. Перепишем наш пример:

В заголовке функции Stars() написано, что функция при вызове будет требовать в качестве параметра целое число, которое запишется в переменную п. Такую переменную еще иногда называют формальным параметром. Цикл внутри функции выполнится п раз, после чего переменная п будет уничтожена. При новом обращении к функции Stars() указывается новое значение входного параметра.

Зачастую функция выполняет какие-нибудь расчеты, и результат этих вычислений нужно вернуть обратно в программу. Тип результата, вырабатываемый функцией, указывается при ее описании перед именем функции. После выполнения всех расчетов значение возвращается с помощью оператора return. в Пример 11.2. Напишите программу, в которой описана функция, возводящая в

квадрат число, введенное с клавиатуры.

p r i n t f ("Результа т вычислений = %.2f", с ) ;

}

Описанная функция Square() имеет один входной параметр типа float. Это значение записывается внутри функции в переменную х. Локальной переменной res присваивается квадрат значения х. С помощью оператора return это значение «подставляется» вместо функции Square().

Функции может быть передано несколько параметров (тогда они перечисляются через запятую), но возвращает она только одно значение.

Пример 11.3. Напишите программу, в которой описана функция, цель которой состоит в вычислении среднего арифметического двух чисел, введенных пользователем.

»

В функции описаны два входных параметра целого типа. Несмотря на то что тип у них одинаковый, мы не можем написать так: float Average(int х, у). Т.е. для каждой переменной необходимо указывать ее тип.

Внутри одной функции могут встречаться несколько операторов return. Например, функция для нахождения максимального числа из двух целых:

int max(int a, int b)

{

if (a > b) return a; else return b;

}

Если в программе определяется несколько функций, то иногда удобней определить их после функции main(), а до нее описать их прототип:

float Square(float x ) ; // описание функции Square() с параметром

с = Square(b + 3 ) ;

printf("Результат вычислений = %.2f", с ) ; };

int max(int a, int b) // реализация функции max()

{

if (a > b) return a; else return b;

}

} ;

Рассмотрим еще один важный вопрос: как передавать массивы в качестве параметра функции? Следует передавать не сами значения массива, а указатель на начало массива, т.е. адрес в памяти.

Пример 11.4. Напишите программу, в которой описана функция, реализующая посимвольный вывод строки на экран.

В программе реализована функция OutText(), входным параметром которой является указатель на массив типа char (т.е. строка). Эта строка выводится в цикле while() посимвольно, до тех пор, пока компьютер не встретит символ окончания строки '\0'. После вывода очередной буквы подается звуковой сигнал с помощью функции 8оип(1(частота), описанной в библиотеке dos.h, где частота - целое число, выраженное в герцах (например, для ноты "ля" это 440 Гц). Далее следует пауза выполнения программы длиной 0.5 секунды, во время которой звуковой сигнал не прекращается. После завершения паузы звук выключается функцией nosound(), и тело цикла выполняется заново.