книги / Практикум по программированию на языке Си

Коротко о важном

По материалам темы сформулированы следующие утверждения. В конце большинства из них приведены номера программ, подтверждающих справедливость утверждений.

!Оператор, включенный в сокращенный условный оператор, выполняется только при истинности проверяемого условия

(05_01.с).

!Один их двух операторов, входящих в полный условный, всегда выполняется (05_02.с).

!В качестве условия в операторе if может использоваться арифметическое выражение (05_02.с).

!При вложении условных операторов служебному слову else соответствует ближайшее предшествующее if (05_02.c, 05_03.c, 05_06.c).

!Использование условных операторов совместно с оператором return в ряде случаев упрощает структуру программы

(05_04.с, 05_05.с).

!Тело оператора switch – это последовательность операторов, некоторые из них особым образом помечены (05_07.с, 05_08.с, 05_08_1.с).

!Оператор switch обеспечивает переход по условию к одному из последовательности помеченных операторов (05_07.с, 05_08.с).

!Сочетание оператора switch с операторами перехода (break, return, goto) позволяет выбрать одну из "параллельных ветвей", составленную из последовательности операторов (05_07.с, 05_08.с).

!Управляющее выражение переключателя должно формировать целое значение (05_07.с, 05_08.с).

!Ветвь case переключателя может быть помечена только целочисленным константным выражением (05_07.с, 05_08.с).

!Один оператор тела переключателя может быть помечен несколькими case (05_08_1.с).

!Все константы, определяющие метки переключателя, должны

быть различны (05_07.с, 05_08.с, 05_08_1.с).

!Три оператора организации циклов соответствуют трем базовым конструкциям, представляющим "повторения" при поэтапной де

161

тализации проектируемых алгоритмов (05_09.с, 05_09_1.с, 05_09_2.с).

!Выразительные возможности языка Си позволяют выходить за рамки структурного программирования (05_10.с, 05_10_1.с), но это допустимо только в небольших фрагментах программ.

!Третье из выражений, составляющих тернарное (условное), в свою очередь может быть тернарным (05_10.с).

!При вводе значений типа double в форматной строке функции scanf() используется спецификация преобразования %le, или

%lf, или %lg (05_11.с).

!"Машинный нуль" есть величина относительная, значение которой зависит от выбранного базового значения (05_11.с).

!При монотонной сходимости вычислительного алгоритма вычисления можно выполнять с точностью до машинного нуля

(05_12.с).

!При чтении символов из стандартного входного потока нужно помнить, что нажатие клавиши ENTER помещает во входной по-

ток два кода (05_13.с, 05_14.с, 05_15.с).

!В языке Си тип char отнесен к целым типам. Значение типа char может быть выведено и как символ, и как целочисленный код

(05_13.с, 05_14.с, 05_15.с).

!Переназначение стандартных потоков ввода-вывода осуществляется директивами операционной системы при запуске исполнимого модуля программы на выполнение (05_16.с, 05_17.с).

!Выражение, возвращающее значение типа char, может служить управляющим выражением в переключателе (05_17.с).

!Символьные константы могут входить в метки case (05_17.c).

!Во входном потоке, "настроенном" на чтение данных от клавиатуры, признак конца файла EOF формируется нажатием клавиш

"Ctrl+Z" (05_17.c).

!Вводя данные с клавиатуры, необходимо предусматривать условие окончания ввода, отличное от появления EOF (05_17.c), либо формировать код EOF одновременным нажатием клавиш

"Ctrl+Z"

Тема 6

Массивы

Ничто не сравнится с массивом, если нужно хранить статические табличные данные. Инициализация во время компиляции делает задачу конструирования таких массивов простой и легкой.

Б. Керниган, Р. Пайк. Практика программирования

Основные вопросы темы

!Определение и инициализация массивов.

!Массивы с переменными размерами.

!Сортировка массивов.

!Роль операторов break, continue при вложении циклов.

!Обмен данными между последовательно исполняемыми программами (вспомогательный текстовый файл).

!Представление матриц двумерными массивами.

!Инициализация многомерных массивов.

!Матрицы с переменными размерами.

6.1. Определение и обработка массивов

Массив определяется с помощью конструкции вида:

тип_элементов имя_массива[выражение];

Здесь выражение, задающее количество элементов массива, при строгом соблюдении Стандарта должно быть целочисленным кон-

стантным (integral constant expression), имеющим положительное значение. Кроме того, количество и значения элементов массива можно определить списком инициализации.

ЗАДАЧА 06-01. Определите целочисленный массив из 10 элементов. С помощью инициализации первым шести элементам

163

соотношение длины списка инициализации и размера массива, указанного в его определении.

ЭКСПЕРИМЕНТ. Используйте в списке инициализации количество элементов, превышающее N.

/* 06_01_1.c - ошибка при инициализации массива */

printf("%car[%d]=%d",i%4?'\t':'\n',i,ar[i]);/*11*/

Предупреждающие сообщения при компиляции:

06_01_1.c: In function `main':

06_01_1.c:8: warning: excess elements in array initializer after `ar'

06_01_1.c:8: warning: excess elements in array initializer after `ar'

06_01_1.c:8: warning: excess elements in array initializer after `ar'

Результат выполнения программы:

ar[0]=0 ar[1]=1 ar[2]=2 ar[3]=3 ar[4]=4 ar[5]=5 ar[6]=6

Компилятор отметил ошибочность инициализации не существующих элементов массива ar[7]-ar[9]. Значение size равно 7, т.е. не количеству элементов списка инициализации, а значению выражения в квадратных скобках в определении массива.

165

В соответствии с требованием классического языка Си количество элементов при определении массива должно быть задано константным выражением. Это весьма жесткое ограничение обычно смягчается при реализациях компиляторов. Массивы переменных размеров появились в Стандарте языка Си С99 [5, 21]. Однако не все реально используемые компиляторы учитывают это нововведение. Компилятор DJGPP допускает массивы переменных размеров. Например, допустимо в выражении, определяющем размер массива, использовать переменные, глобальные по отношению к блоку, в котором определяется массив. Это позволяет использовать в программе массивы, размер которых зависит от исходных данных. Воспользовавшись этой возможностью компилятора DJGPP, решите задачу.

ЗАДАЧА 06-03. Определите массив во внутреннем блоке, используя в качестве размера массива значение переменной, определенной во внешнем блоке. Введите значения элементов массива и напечатайте их в обратном порядке.

printf("%car[%d]=%d",j%4?'\t':'\n',i,ar[i]);/*15*/

Результат выполнения программы:

sizeArray=7<ENTER>

ar[0]=2<ENTER>

ar[1]=3<ENTER>

167

(Размер структуры или массива неизвестен в функции main().) Строка с указанным порядковым номером содержит определение массива.

Таким образом, компилятор Turbo C не допускает применения использованной схемы, когда во внешнем блоке определяется переменная, значение которой задает размер массива, определяемого во внутреннем блоке.

Решение в той постановке, которая сформулирована в условии рассмотренной задачи 06-03, невозможно при использовании большинства современных компиляторов. Однако рассмотрим более общую постановку вопроса.

ЗАДАЧА 06-04. Введите количество элементов некоторой числовой последовательности, а затем их значения. Напечатайте значения элементов в обратном порядке.

Впрограмме, решающей данную задачу, без массивов обойтись трудно – нужно сохранять значения элементов последовательности до окончания их ввода. Возможны, по крайней мере, два подхода к созданию таких программ, в которых размер массива заранее, до начала исполнения программы, неизвестен.

Первый подход – применение средств динамического распределения памяти. (Его мы рассмотрим позднее в теме 7).

Второй подход – искусственное (принудительное) ограничение количества используемых элементов массивов, определяемых в программе.

Принудительное ограничение количества используемых элементов массивов предполагает, что все массивы имеют фиксированные размеры, задаваемые при определении с помощью константных выражений. В процессе исполнения программы при решении задач не всегда используются все элементы массивов. Например, в нашей задаче можно определить массив из 100 элементов, а использовать только то количество, которое укажет пользователь, введя с клавиатуры нужное ему значение (заведомо не превышающее 100).

Вэтом случае предельные размеры массивов удобно задавать с помощью препроцессорных констант. Их же можно использовать для проверки допустимости введенного пользователем количества элементов, необходимых для решения задачи. Программа, реализующая перечисленные соглашения, может быть такой:

169