Адресная арифметика. «Структурные» типы данных

Содержание

Слайд 2

2.1 Указатели Формат: [ ][ ][ ] [ ]* [= ];

2.1 Указатели

Формат:
[<Изменяемость значения>][<Тип данных>][<Тип>]
[<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 3

Операции над указателями 1. Присваивание Примеры: int a,*ptri,*ptrj; void *b; 1)

Операции 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!!!

Основное правило адресной арифметики

Значение
указателя
меняется

Значение
указателя
не меняется!!!

Значение
указателя
меняется

<Указатель> + n ⇔ <Адрес> + n*sizeof(<Тип

данных>)
Пример: short a, *ptrs =&a;
1) ptrs++;
2) ptrs+=4;
3) *(ptrs+2)=2;
Слайд 5

Ссылки int a, // переменная *ptri=&a, // указатель &b=a; // ссылка

Ссылки

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 6

2.2 Управление динамической памятью (С) 1. Размещение в памяти одного значения

2.2 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 7

Управление динамической памятью (С) 2. Размещение нескольких значений Выделение памяти void

Управление 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 8

Управление динамической памятью в С++ 1. Одно значение Операция выделения памяти

Управление динамической памятью в С++

1. Одно значение
Операция выделения памяти
<Указатель> =new<Имя типа>[(<Значение>)];
Операция

освобождения памяти
delete <Указатель>;
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 9

Управление динамической памятью в С++ (2) 2. Несколько значений Операция выделения

Управление динамической памятью в С++ (2)

2. Несколько значений
Операция выделения памяти для

n значений:
<Указатель> =new<Имя типа>[<Количество>];
Операция освобождения памяти:
delete [ ] <Типизированный указатель>;
Пример:
int *list;
list = new int [3];
*list=-244;
*(list+1)=15;
*(list+2)=-45;
delete[ ] list;
Слайд 10

2.3 Массивы Объявление массива: [ ] [ ] ...[= { }];

2.3 Массивы

Объявление массива:
<Тип элемента> <Имя>[<Размер1>] [<Размер2>] ...[=
{<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 11

Пример программы обработки массива (Ex2_01) #include "stdafx.h" #include #include #define N

Пример 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 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 12

Многоуровневые 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)

Многоуровневые 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 13

2.4 Строки Строка Паскаля Строка С (С++) Длина Признак конца Строка

2.4 Строки

Строка Паскаля Строка С (С++)

Длина

Признак конца

Строка в С и С++–

последовательность символов, завершающаяся нулем.
Слайд 14

Объявление строки Объявление строки char [ ] [= ]; Объявление указателя

Объявление строки

Объявление строки
char <Имя>[<Объем памяти>] [= <Значение>];
Объявление указателя на строку
char

*<Имя указателя>[= <Значение>];
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 15

Объявление и инициализация массивов строк Массив указателей на строки char *

Объявление и инициализация массивов строк

Массив указателей на строки
char * <Имя>[<Размер 1>]

[= <Значение>];
Массив строк указанной длины
char <Имя>[<Размер 1>][Размер 2] [= <Значение>];
Примеры:
а) char * mn[4] = {“весна”, “лето”,”осень”,”зима”};
б) char ms[4][7] = {“весна”, “лето”,”осень”,”зима”};
Слайд 16

Функции, работающие со строками Библиотеки: string.h, stdlib.h 1) определение длины строки:

Функции, 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 17

Функции, работающие со строками (2) 9) преобразование строки в целое число:

Функции, 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 18

Пример преобразования числа в строку #include "stdafx.h" #include #include void main(

Пример 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 19

Пример использования функции strtok (Ex2_03) #include "stdafx.h" #include #include char string[]

Пример 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 20

Пример использования функций обработки строк Петров Петр Петрович 1956 => Петров

Пример 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 21

Пример использования функций обработки строк (2) ptr2=strchr(st,' '); ptr2=strchr(ptr2+1,' '); strncpy(ptr1+3,ptr2+1,1);

Пример 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 22

2.5 Структуры 1. Объявление (Си) struct [ ] { } [

2.5 Структуры

1. Объявление (Си)
struct [<Имя структуры>] {<Описание полей>}
[<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 23

Обращение к полям структуры . [ ]. (* ). или ->

Обращение к полям структуры

<Имя переменной>.<Имя поля>
<Имя массива>[<Индекс>].<Имя поля>
(*<Имя указателя>).<Имя поля> или

<Имя указателя> -> <Имя поля>
Примеры:
stud1.name
stud[i].name
(*ptrstud).name ⇔ ptrstud -> name
Слайд 24

Пример использования структуры (Ex2_05) Программа определения среднего балла каждого студента и

Пример 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 25

Пример использования структуры (2) int main(int argc, char* argv[]) {student stud[10];

Пример 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 26

2.6 Объединения union { } [ ]; Пример: union mem {

2.6 Объединения

union <Имя объединения> {
<Список элементов объединения>}
[<Список переменных

[и значений]>];
Пример:
union mem
{
double d;
long l;
int k[2];
};

d

l

k[0]

k[1]

Слайд 27

2.7 Динамические структуры данных (Ex2_06) Пример. Стек записей. #include "stdafx.h" #include

2.7 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 28

Динамические 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);

Динамические 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 29

Динамические структуры данных (3) q=r; do { if(q->diam { if(q==r) {

Динамические структуры данных (3)

q=r;
do
{ if(q->diam<1)
{ if(q==r) {


r=r->p;
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