Лекции 2021 / OIT_lek_sem_06_10_2021

5.3. Передача значений через глобальные переменные

Глобальные переменные описываются до объявления любых функций в программе. Поэтому они доступны в любом месте кода программы. Для иллюстрации вернёмся к условию задачи примера 12 (составить программу нахождения наибольшего значения из трёх величин ‒ max(a,b,c)). Изменим программу (пример 16) с целью передачи результата с помощью глобальной переменной z.

Пример 16.

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

using namespace std;

//описание глобальной переменной z

int z;

// описание вспомогательной функции MAX

void MAX(int x, int y) {

if (x > y) z = x;

else z = y;

}// конец описания функции MAX

// основная функция main

void main() {

int a, b, c;

cout << "input a,b,c:";

cin >> a >> b >> c;

MAX(a, b);

MAX(z, c);

cout << "\nmax(a,b,c)=" << z << endl;

}// конец функции main

Областью действия переменной z являются функции MAX и main. После первого обращения к вспомогательной функции (MAX(a,b);) результат заносится в глобальную переменную z (z=x; или z=y;). Это значение далее используется во втором обращении (MAX(z, c);). Результат снова возвращает переменная z, значение которой затем выводится.

Пример 17 (использование глобальной переменной).

Составить программу для вычисления выражения: . Возведение в степень оформить в виде вспомогательной функции; – определить как минимальный элемент массива (а_­0, а₁, ... , а₇).

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

using namespace std;

//описание глобальной переменной P

double P;

// описание вспомогательной функции PS

void PS(double x, int n) {

if (n == 0) P = 1.0; else P = x;

for (int i = 1;i < n;i++)

P *= x; // P=P*x;

}// конец описания функции PS

// основная функция main

void main() {

int a[8], i, amin; double x, z;

cout << "\nx="; cin >> x;

for (i = 0;i < 8;i++){

cout << "a[" << i << "]="; cin >> a[i];

}

cout << "\n";

amin = a[0];

for (i = 1;i < 8;i++)

if (a[i] < amin) amin = a[i];

PS(x, 5);

z = P*amin;

cout << "z=" << z;

}// конец функции main

Глобальная переменная P возвращает в главную функцию результат возведения в степень – x⁵.

6. Указатели

6.1. Общие положения

Значение переменной записывается в ячейку памяти, на которую может ссылаться другая переменная. Указатель – это целочисленная переменная, содержащая адрес (номер ячейки памяти) иной переменной. Если переменная занимает не одну ячейку (например, массив), её адресом считается адрес первой ячейки.

Указатель в программе должен быть объявлен:

double d,*dP;

int i, *iP;

char c,*cP;

Описаны переменные вещественного, целого, символьного типов d, i, c и указатели на переменные этих же типов dP, iP, cP. Знак * показывает, что объявляется указатель, и относится только к следующему за ним идентификатору.

Указатель не может быть инициализирован непосредственно, потому что представляет собой адрес, а распределением адресов занимается сам компьютер. Возможна операция адресации, состоящая в присваивании объявленному указателю адреса переменной:

double d=7.,*dP;

dP=&d; // адресация

int i=2, *iP;

iP=&i; // адресация

char c='A',*cP;

cP=&c; // адресация

Знак & перед переменной возвращает её адрес.

Для того чтобы получить значение переменной, производится операция разыменования. Знак * перед указателем возвращает значение переменной, на которую ссылается указатель. С учётом предыдущей адресации получим:

double d1;

d1=*dP; // разыменование

/* d1=7. */

int i1;

i1=*iP; // разыменование

/* i1=2 */

char c1;

c1=*cP; // разыменование

/* c1='A' */

Необходимо следить за тем, чтобы указатель ссылался на переменную того типа, для которого он объявлен.

Над указателями возможно проведение арифметических действий (операции инкремента и декремента; сложение и вычитание указателей с другими целыми числами, вычитание одного указателя из другого (только для указателей на один тип)).

6.2. Указатели и массивы

Указателем на массив является само имя массива, а также указатель на его первый (с индексом 0) элемент:

double array[10], *mP;

mP=array; // адресация

// или

mP=&array[0]; // адресация

Проиллюстрируем арифметику указателей применительно к массивам.

Использование операции инкремента:

mP++; // приводит к смещению на второй элемент массива array[1]

Далее сложение mP с целым числом 7:

mP+=7; // переводит указатель на элемент массива array[8]

Затем операция декремента:

--mP; // сместит указатель на элемент массива array[7]

Разность указателей определит разность между номерами элементов, на которые они указывают:

int i=mP‒ array; // i=7

Указатели на один и тот же тип могут быть собраны в массив:

// array[10] – массив вещественных чисел;

// mP – указатель на массив array[10];

// mmP[10] – массив указателей на действительный тип

double array[10], *mP, *mmP[10];

// ввод элементов массива array[10] и массива указателей mmP[10]

for(int i=0; i<10; i++) {

array[i]=3.14*i*i+1;

mmP[i]=&array[i];

}

mP=&array[0]; // адрес элемента массива с индексом 0

// вывод элементов массива array[10]

for(int i=0; i<10; i++) {

// по значению array[i]

cout<<array[i]<<' ';

/*по указателю на массив с последующим смещением на один элемент */

cout<<*mP++<<' '; // с операцией разыменования

/* по указателю-имени массива со смещением на значение индекса */

cout<<*(array+i)<<' '; // с операцией разыменования

/* по указателю на каждый элемент из массива указателей */

cout<<*mmP[i]<<' '; // с операцией разыменования

cout<<"\n";

}

6.3. Указатель – аргумент функции

Аргумент в функцию может быть передан с помощью аргумента-указателя. Выше в примерах 14 и 15 была использована функция swop с аргументами-ссылками для обмена значениями между переменными. Рассмотрим другой вариант ‒ с указателями в качестве аргументов:

void swop(int *x, int *y) {

int t = *x;

*x = *y;

*y = t;

}

Вызов функции swop программно оформляется следующим образом:

swop(&x, &y);

Указатель представляет собой адрес переменной, поэтому в качестве фактических параметров в функцию swop передаются адреса &x, &y переменных x и y. Для того чтобы получить значения x и y, производятся операции разыменования (t=*x; *x=*y; *y=t;), т.е. действия выполняются с собственно переменными x и y, которые после выхода из функции сохраняют изменённые значения.

Для объявления функции swop в программе может также использоваться и прототип:

void swop(int *, int *);

Тогда описание функции swop будет следовать после основной ‒ main.

46