Страница:
возникнет лишь при обращении к данным по этому указателю (такие ошибки довольно
тяжело искать!).
При передаче имени массива в качестве параметра функции, как аргумент передается
не копия САМОГО МАССИВА (это заняло бы слишком много места), а копия АДРЕСА 0-ого
элемента этого массива (т.е. указатель на начало массива).
f(int x ){ x++; }
g(int xa[]){ xa[0]++; }
int a[2] = { 1, 1 }; /* объявление с инициализацией */
main(){
f(a[0]); printf("%d\n",a[0]); /* a[0] осталось равно 1*/
g(a ); printf("%d\n",a[0]); /* a[0] стало равно 2 */
}
В f() в качестве аргумента передается копия элемента a[0] (и изменение этой копии не
приводит к изменению самого массива - аргумент x является локальной переменной в
f()), а в g() таким локалом является АДРЕС массива a - но не сам массив, поэтому
xa[0]++ изменяет сам массив a (зато, например, xa++ внутри g() изменило бы лишь
локальную указательную переменную xa, но не адрес массива a).
Заметьте, что поскольку массив передается как указатель на его начало, то размер
массива в объявлении аргумента можно не указывать. Это позволяет одной функцией
А. Богатырев, 1992-95 - 85 - Си в UNIX
обрабатывать массивы разной длины:
вместо Fun(int xa[5]) { ... }
можно Fun(int xa[] ) { ... }
или даже Fun(int *xa ) { ... }
Если функция должна знать длину массива - передавайте ее как дополнительный аргумент:
int sum( int a[], int len ){
int s=0, i;
for(i=0; i < len; i++) s += a[i];
return( s );
}
... int arr[10] = { ... };
... int sum10 = sum(arr, 10); ...
Количество элементов в массиве TYPE arr[N]; можно вычислить специальным образом, как
#define LENGTH (sizeof(arr) / sizeof(arr[0]))
или
#define LENGTH (sizeof(arr) / sizeof(TYPE))
Оба способа выдадут число, равное N. Эти конструкции обычно употребляются для вычис-
ления длины массивов, задаваемых в виде
TYPE arr[] = { ....... };
без явного указания размера. sizeof(arr) выдает размер всего массива в байтах.
sizeof(arr[0]) выдает размер одного элемента. И все это не зависит от типа элемента
(просто потому, что все элементы массивов имеют одинаковый размер).
Строка в Си - это последовательность байт (букв, символов, литер, character),
завершающаяся в конце специальным признаком - байтом '\0'. Этот признак добавляется
компилятором автоматически, когда мы задаем строку в виде "строка". Длина строки
(т.е. число литер, предшествующих '\0') нигде явно не хранится. Длина строки ограни-
чена лишь размером массива, в котором сохранена строка, и может изменяться в процессе
работы программы в пределах от 0 до длины массива-1. При передаче строки в качестве
аргумента в функцию, функции не требуется знать длину строки, т.к. передается указа-
тель на начало массива, а наличие ограничителя '\0' позволяет обнаружить конец строки
при ее просмотре.
С массивами байт можно использовать следующую конструкцию, задающую массивы
(строки) одинакового размера:
char stringA [ITSSIZE];
char stringB [sizeof stringA];
В данном разделе мы в основном будем рассматривать строки и указатели на символы.
2.1. Операции взятия адреса объекта и разыменования указателя - взаимно обратны.
TYPE objx;
TYPE *ptrx = &objx; /* инициализируем адресом objx */
*(&objx) = objx;
&(*ptrx) = ptrx;
Вот пример того, как можно заменить условный оператор условным выражением (это
удастся не всегда):
if(c) a = 1;
else b = 1;
А. Богатырев, 1992-95 - 86 - Си в UNIX
Предупреждение: такой стиль не способствует понятности программы и даже компактности
ее кода.
#include <stdio.h>
int main(int ac, char *av[]){
int a, b, c;
a = b = c = 0;
if(av[1]) c = atoi(av[1]);
*(c ? &a : &b) = 1; /* !!! */
printf("cond=%d a=%d b=%d\n", c, a, b);
return 0;
}
2.2. Каким образом инициализируются по умолчанию внешние и статические массивы? Ини-
циализируются ли по умолчанию автоматические массивы? Каким образом можно присваи-
вать значения элементам массива, относящегося к любому классу памяти?
2.3. Пусть задан массив int arr[10]; что тогда означают выражения:
arr[0] *arr *arr + 2
arr[2] *(arr + 2) arr
&arr[2] arr+2
2.4. Правильно ли написано увеличение величины, на которую указывает указатель a, на
единицу?
*a++;
Ответ: нет, надо:
(*a)++; или *a += 1;
2.5. Дан фрагмент текста:
char a[] = "xyz";
char *b = a + 1;
Чему равны
b[-1] b[2] "abcd"[3]
(Ответ: 'x', '\0', 'd' )
Можно ли написать a++ ? То же про b++ ? Можно ли написать b=a ? a=b ? (нет,
да, да, нет)
2.6. Ниже приведена программа, вычисляющая среднее значение элементов массива
int arr [] = {1, 7, 4, 45, 31, 20, 57, 11};
main () {
int i; long sum;
for ( i = 0, sum = 0L;
i < (sizeof(arr)/sizeof(int)); i++ )
sum += arr[i];
printf ("Среднее значение = %ld\n", sum/8)
А. Богатырев, 1992-95 - 87 - Си в UNIX
}
Перепишите указанную программу с применением указателей.
2.7. Что напечатается в результате работы программы?
char arr[] = {'С', 'Л', 'А', 'В', 'А'};
main () {
char *pt; int i;
pt = arr + sizeof(arr) - 1;
for( i = 0; i < 5; i++, pt-- )
printf("%c %c\n", arr[i], *pt);
}
Почему массив arr[] описан вне функции main()? Как внести его в функцию main() ?
Ответ: написать внутри main
static char arr[]=...
2.8. Можно ли писать на Си так:
f( n, m ){
int x[n]; int y[n*2];
int z[n * m];
...
}
Ответ: к сожалению нельзя (Си - это не Algol). При отведении памяти для массива в
качестве размера должна быть указана константа или выражение, которое может быть еще
во время компиляции вычислено до целочисленной константы, т.е. массивы имеют фиксиро-
ванную длину.
2.9. Предположим, что у нас есть описание массива
static int mas[30][100];
a) выразите адрес mas[22][56] иначе
b) выразите адрес mas[22][0] двумя способами
c) выразите адрес mas[0][0] тремя способами
2.10. Составьте программу инициализации двумерного массива a[10][10], выборки эле-
ментов с a[5][5] до a[9][9] и их распечатки. Используйте доступ к элементам по ука-
зателю.
2.11. Составьте функцию вычисления скалярного произведения двух векторов. Длина
векторов задается в качестве одного из аргументов.
2.12. Составьте функцию умножения двумерных матриц a[][] * b[][].
2.13. Составьте функцию умножения трехмерных матриц a[][][] * b[][][].
2.14. Для тех, кто программировал на языке Pascal: какая допущена ошибка?
char a[10][20];
char c;
int x,y;
...
c = a[x,y];
Ответ: многомерные массивы в Си надо индексировать так:
А. Богатырев, 1992-95 - 88 - Си в UNIX
c = a[x][y];
В написанном же примере мы имеем в качестве индекса выражение x,y (оператор "запя-
тая") со значением y, т.е.
c = a[y];
Синтаксической ошибки нет, но смысл совершенно изменился!
2.15. Двумерные массивы в памяти представляются как одномерные. Например, если
int a[N][M];
то конструкция a[y][x] превращается при компиляции в одномерную конструкцию, подобную
такой:
int a[N * M]; /* массив развернут построчно */
#define a_yx(y, x) a[(x) + (y) * M]
то есть
a[y][x] есть *(&a[0][0] + y * M + x)
Следствием этого является то, что компилятор для генерации индексации двумерных (и
более) массовов должен знать M - размер массива по 2-ому измерению (а также 3-ему,
4-ому, и.т.д.). В частности, при передаче многомерного массива в функцию
f(arr) int arr[N][M]; { ... } /* годится */
f(arr) int arr[] [M]; { ... } /* годится */
f(arr) int arr[] []; { ... } /* не годится */
f(arr) int (*arr)[M]; { ... } /* годится */
f(arr) int *arr [M]; { ... } /* не годится:
это уже не двумерный массив,
а одномерный массив указателей */
А также при описании внешних массивов:
extern int a[N][M]; /* годится */
extern int a[ ][M]; /* годится */
extern int a[ ][ ]; /* не годится: компилятор
не сможет сгенерить операцию индексации */
Вот как, к примеру, должна выглядеть работа с двумерным массивом arr[ROWS][COLS],
отведенным при помощи malloc();
void f(int array[][COLS]){
int x, y;
for(y=0; y < ROWS; y++)
for(x=0; x < COLS; x++)
array[y][x] = 1;
}
void main(){
int *ptr = (int *) malloc(sizeof(int) * ROWS * COLS);
f( (int (*) [COLS]) ptr);
}
2.16. Как описывать ссылки (указатели) на двумерные массивы? Рассмотрим такую прог-
рамму:
А. Богатырев, 1992-95 - 89 - Си в UNIX
#include <stdio.h>
#define First 3
#define Second 5
char arr[First][Second] = {
"ABC.",
{ 'D', 'E', 'F', '?', '\0' },
{ 'G', 'H', 'Z', '!', '\0' }
};
char (*ptr)[Second];
main(){
int i;
ptr = arr; /* arr и ptr теперь взаимозаменимы */
for(i=0; i < First; i++)
printf("%s\t%s\t%c\n", arr[i], ptr[i], ptr[i][2]);
}
Указателем здесь является ptr. Отметим, что у него задана размерность по второму
измерению: Second, именно для того, чтобы компилятор мог правильно вычислить двумер-
ные индексы.
Попробуйте сами объявить
char (*ptr)[4];
char (*ptr)[6];
char **ptr;
и увидеть, к каким невеселым эффектам это приведет (компилятор, кстати, будет
ругаться; но есть вероятность, что он все же странслирует это для вас. Но работать
оно будет плачевно). Попробуйте также использовать ptr[x][y].
Обратите также внимание на инициализацию строк в нашем примере. Строка "ABC."
равносильна объявлению
{ 'A', 'B', 'C', '.', '\0' },
2.17. Массив s моделирует двумерный массив char s[H][W]; Перепишите пример при
помощи указателей, избавьтесь от операции умножения. Прямоугольник
(x0,y0,width,height) лежит целиком внутри (0,0,W,H).
char s[W*H]; int x,y; int x0,y0,width,height;
for(x=0; x < W*H; x++) s[x] = '.';
...
for(y=y0; y < y0+height; y++)
for(x=x0; x < x0+width; x++)
s[x + W*y] = '*';
Ответ:
char s[W*H]; int i,j; int x0,y0,width,height;
char *curs;
...
for(curs = s + x0 + W*y0, i=0;
i < height; i++, curs += W-width)
for(j=0; j < width; j++)
*curs++ = '*';
Такая оптимизация возможна в некоторых функциях из главы "Работа с видеопамятью".
А. Богатырев, 1992-95 - 90 - Си в UNIX
2.18. Что означают описания?
int i; // целое.
int *pi; // указатель на целое.
int *api[3]; // массив из 3х ук-лей на целые.
int (*pai)[3]; // указатель на массив из 3х целых.
// можно описать как int **pai;
int fi(); // функция, возвращающая целое.
int *fpi(); // ф-ция, возвр. ук-ль на целое.
int (*pfi)(); // ук-ль на ф-цию, возвращающую целое.
int *(*pfpi)(); // ук-ль на ф-цию, возвр. ук-ль на int.
int (*pfpfi())(); // ф-ция, возвращающая указатель на
// "функцию, возвращающую целое".
int (*fai())[3]; // ф-ция, возвр. ук-ль на массив
// из 3х целых. иначе ее
// можно описать как int **fai();
int (*apfi[3])(); // массив из 3х ук-лей на функции,
// возвращающие целые.
Переменные в Си описываются в формате их использования. Так описание
int (*f)();
означает, что f можно использовать в виде
int value;
value = (*f)(1, 2, 3 /* список аргументов */);
Однако из такого способа описания тип самой описываемой переменной и его смысл
довольно неочевидны. Приведем прием (позаимствованный из журнала "Communications of
the ACM"), позволяющий прояснить смысл описания. Описание на Си переводится в описа-
ние в стиле языка Algol-68. Далее
ref ТИП означает "указатель на ТИП"
proc() ТИП "функция, возвращающая ТИП"
array of ТИП "массив из элементов ТИПа"
x: ТИП "x имеет тип ТИП"
Приведем несколько примеров, из которых ясен и способ преобразования:
int (*f())(); означает
(*f())() : int
*f() : proc() int
f() : ref proc() int
f : proc() ref proc() int
то есть f - функция, возвращающая указатель на функцию, возвращающую целое.
int (*f[3])(); означает
(*f[])() : int
*f[] : proc() int
f[] : ref proc() int
f : array of ref proc() int
f - массив указателей на функции, возвращающие целые. Обратно: опишем g как указа-
тель на функцию, возвращающую указатель на массив из 5и указателей на функции, возв-
ращающие указатели на целые.
А. Богатырев, 1992-95 - 91 - Си в UNIX
g : ref p() ref array of ref p() ref int
*g : p() ref array of ref p() ref int
(*g)() : ref array of ref p() ref int
*(*g)() : array of ref p() ref int
(*(*g)())[5] : ref p() ref int
*(*(*g)())[5] : p() ref int
(*(*(*g)())[5])(): ref int
*(*(*(*g)())[5])(): int
int *(*(*(*g)())[5])();
В Си невозможны функции, возвращающие массив:
proc() array of ...
а только
proc() ref array of ...
Само название типа (например, для использования в операции приведения типа) получа-
ется вычеркиванием имени переменной (а также можно опустить размер массива):
g = ( int *(*(*(*)())[])() ) 0;
2.19. Напишите функцию strcat(d,s), приписывающую строку s к концу строки d.
Ответ:
char *strcat(d,s) register char *d, *s;
{ while( *d ) d++; /* ищем конец строки d */
while( *d++ = *s++ ); /* strcpy(d, s) */
return (d-1); /* конец строки */
}
Цикл, помеченный "strcpy" - это наиболее краткая запись операторов
do{ char c;
c = (*d = *s); s++; d++;
} while(c != '\0');
На самом деле strcat должен по стандарту возвращать свой первый аргумент, как и функ-
ция strcpy:
char *strcat(d,s) register char *d, *s;
{ char *p = d;
while( *d ) d++;
strcpy(d, s); return p;
}
Эти два варианта демонстрируют, что функция может быть реализована разными способами.
Кроме того видно, что вместо стандартной библиотечной функции мы можем определить
свою одноименную функцию, несколько отличающуюся поведением от стандартной (как возв-
ращаемое значение в 1-ом варианте).
2.20. Напишите программу, которая объединяет и распечатывает две строки, введенные с
терминала. Для ввода строк используйте функцию gets(), а для их объединения -
strcat(). В другом варианте используйте
sprintf(result,"%s%s",s1,s2);
2.21. Модифицируйте предыдущую программу таким образом, чтобы она выдавала длину
(число символов) объединенной строки. Используйте функцию strlen(). Приведем нес-
колько версий реализации strlen:
/* При помощи индексации массива */
А. Богатырев, 1992-95 - 92 - Си в UNIX
int strlen(s) char s[];
{ int length = 0;
for(; s[length] != '\0'; length++);
return (length);
}
/* При помощи продвижения указателя */
int strlen(s) char *s;
{ int length;
for(length=0; *s; length++, s++);
return length;
}
/* При помощи разности указателей */
int strlen(register char *s)
{ register char *p = s;
while(*p) p++; /* ищет конец строки */
return (p - s);
}
Разность двух указателей на один и тот же тип - целое число:
если TYPE *p1, *p2;
то p2 - p1 = целое число штук TYPE
лежащих между p2 и p1
если p2 = p1 + n
то p2 - p1 = n
Эта разность может быть и отрицательной если p2 < p1, то есть p2 указывает на более
левый элемент массива.
2.22. Напишите оператор Си, который обрубает строку s до длины n букв. Ответ:
if( strlen(s) > n )
s[n] = '\0';
Первое сравнение вообще говоря излишне. Оно написано лишь на тот случай, если строка
s короче, чем n букв и хранится в массиве, который также короче n, т.е. не имеет n-
ого элемента (поэтому в него нельзя производить запись признака конца).
2.23. Напишите функции преобразования строки, содержащей изображение целого числа, в
само это число. В двух разных вариантах аргумент-адрес должен указывать на первый
байт строки; на последний байт. Ответ:
#define isdigit(c) ('0' <= (c) && (c) <= '9')
int atoi(s) register char *s;
{ register int res=0, neg=0;
for(;;s++){
switch(*s){
case ' ': case '\t': continue;
case '-': neg++;
case '+': s++;
} break;
}
while(isdigit(*s))
res = res * 10 + *s++ - '0';
return( neg ? -res : res );
}
int backatoi(s) register char *s;
{ int res=0, pow=1;
while(isdigit(*s)){
А. Богатырев, 1992-95 - 93 - Си в UNIX
res += (*s-- - '0') * pow;
pow *= 10;
}
if(*s == '-') res = -res;
return res;
}
2.24. Можно ли для занесения в массив s строки "hello" написать
char s[6]; s = "hello";
или
char s[6], d[] = "hello"; s = d;
Ответ: нет. Массивы в Си нельзя присваивать целиком. Для пересылки массива байт надо
использовать функцию strcpy(s,d). Здесь же мы пытаемся изменить адрес s (имя массива
- это адрес начала памяти, выделенной для хранения массива), сделав его равным адресу
безымянной строки "hello" (или массива d во втором случае). Этот адрес является
константой и не может быть изменен!
Заметим однако, что описание массива с инициализацией вполне допустимо:
char s[6] = "hello";
или
char s[6] = { 'h', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0' };
или
char s[] = "hello";
или
char s[] = { "hello" };
В этом случае компилятор резервирует память для хранения массива и расписывает ее
байтами начального значения. Обратите внимание, что строка в двойных кавычках (если
ее рассматривать как массив букв) имеет длину на единицу больше, чем написано букв в
строке, поскольку в конце массива находится символ '\0' - признак конца, добавленный
компилятором. Если бы мы написали
char s[5] = "hello";
то компилятор сообщил бы об ошибке, поскольку длины массива (5) недостаточно, чтобы
разместить 6 байт. В третьей строке примера написано s[], чтобы компилятор сам пос-
читал необходимую длину массива.
Наконец, возможна ситуация, когда массив больше, чем хранящаяся в нем строка.
Тогда "лишнее" место содержит какой-то мусор (в static-памяти изначально - байты \0).
char s[12] = "hello";
содержит: h e l l o \0 ? ? ? ? ? ?
В программах текстовой обработки под "длиной строки" обычно понимают количество букв
в строке НЕ считая закрывающий байт '\0'. Именно такую длину считает стандартная
функция strlen(s). Поэтому следует различать такие понятия как "(текущая) длина
строки" и "длина массива, в котором хранится строка": sizeof(s). Для написанного
выше примера эти значения равны соответственно 5 и 12.
Следует также отличать массивы от указателей:
char *sp = "bye bye";
sp = "hello";
будет вполне законно, поскольку в данном случае sp - не имя массива (т.е. константа,
равная адресу начала массива), а указатель (переменная, хранящая адрес некоторой
области памяти). Поскольку указатель - это переменная, то ее значение изменять
можно: в данном случае sp сначала содержала адрес безымянного массива, в котором
находится "bye bye"; затем мы занесли в sp адрес безымянного массива, хранящего
А. Богатырев, 1992-95 - 94 - Си в UNIX
строку "hello". Здесь не происходит копирования массива, а происходит просто присва-
ивание переменной sp нового значения адреса.
Предостережем от возможной неприятности:
char d[5]; char s[] = "abcdefgh";
strcpy(d, s);
Длины массива d просто не хватит для хранения такой длинной строки. Поскольку это
ничем не контролируется (ни компилятором, ни самой strcpy, ни вами явным образом), то
при копировании строки "избыточные" байты запишутся после массива d поверх других
данных, которые будут испорчены. Это приведет к непредсказуемым эффектам.
Некоторые возможности для контроля за длиной строк-аргументов вам дают функции
strncpy(d,s,len); strncat(d,s,len); strncmp(s1,s2,len). Они пересылают (сравнивают)
не более, чем len первых символов строки s (строк s1, s2). Посмотрите в документа-
цию! Напишите функцию strncmp (сравнение строк по первым len символам), посмотрев на
функцию strncpy:
char *strncpy(dst, src, n)
register char *dst, *src;
register int n;
{ char *save;
for(save=dst; --n >= 0; )
if( !(*dst++ = *src++)){
while(--n >= 0)
*dst++ = '\0';
return save;
}
return save;
}
Отметьте, что strncpy обладает одним неприятным свойством: если n <= strlen(src), то
строка dst не будет иметь на конце символа '\0', то есть будет находиться в некор-
ректном (не каноническом) состоянии.
Ответ:
int strncmp(register char *s1, register char *s2, register int n)
{
if(s1 == s2)
return(0);
while(--n >= 0 && *s1 == *s2++)
if(*s1++ == '\0')
return(0);
return((n < 0)? 0: (*s1 - *--s2));
}
2.25. В чем ошибка?
#include <stdio.h> /* для putchar */
char s[] = "We don't need no education";
main(){ while(*s) putchar(*s++); }
Ответ: здесь s - константа, к ней неприменима операция ++. Надо написать
char *s = "We don't need no education";
сделав s указателем на безымянный маccив. Указатель уже можно изменять.
2.26. Какие из приведенных конструкций обозначают одно и то же?
А. Богатырев, 1992-95 - 95 - Си в UNIX
char a[] = ""; /* пустая строка */
char b[] = "\0";
char c = '\0';
char z[] = "ab";
char aa[] = { '\0' };
char bb[] = { '\0', '\0' };
char xx[] = { 'a', 'b' };
char zz[] = { 'a', 'b', '\0' };
char *ptr = "ab";
2.27. Найдите ошибки в описании символьной строки:
main() {
char mas[] = {'s', 'o', 'r', 't'}; /* "sort" ? */
printf("%s\n", mas);
}
Ответ: строка должна кончаться '\0' (в нашем случае printf не обнаружив символа конца
строки будет выдавать и байты, находящиеся в памяти после массива mas, т.е. мусор);
инициализированный массив не может быть автоматическим - требуется static:
main() {
static char mas[] = {'s', 'o', 'r', 't', '\0'};
}
Заметим, что
main(){ char *mas = "sort"; }
законно, т.к. сама строка здесь хранится в статической памяти, а инициализируется
лишь указатель на этот массив байт.
2.28. В чем ошибка? Программа собирается из двух файлов: a.c и b.c командой
cc a.c b.c -o ab
a.c b.c
---------------------------------------------------
int n = 2; extern int n;
char s[] = "012345678"; extern char *s;
main(){ f(){
f(); s[n] = '+';
printf("%s\n", s ); }
}
Ответ: дело в том, что типы (char *) - указатель, и char[] - массив, означают одно и
то же только при объявлении формального параметра функции:
f(char *arg){...} f(char arg[]){...}
это будет локальная переменная, содержащая указатель на char (т.е. адрес некоторого
байта в памяти). Внутри функции мы можем изменять эту переменную, например arg++.
Далее, и (char *) и char[] одинаково используются, например, оба эти типа можно
индексировать: arg[i]. Но вне функций они объявляют разные объекты! Так char *p; это
скалярная переменная, хранящая адрес (указатель):
-------- -------
p:| *--|----->| '0' | char
-------- | '1' | char
...
А. Богатырев, 1992-95 - 96 - Си в UNIX
тогда как char a[20]; это адрес начала массива (а вовсе не переменная):
-------
a:| '0' | char
| '1' | char
...
В нашем примере в файле b.c мы объявили внешний массив s как переменную. В резуль-
тате компилятор будет интерпретировать начало массива s как переменную, содержащую
указатель на char.
-------
s:| '0' | \ это будет воспринято как
| '1' | / адрес других данных.
| '2' |
...
И индексироваться будет уже ЭТОТ адрес! Результат - обращение по несуществующему
адресу. То, что написано у нас, эквивалентно
char s[] = "012345678";
char **ss = s; /* s - как бы "массив указателей" */
/* первые байты s интерпретируются как указатель: */
char *p = ss[0];
p[2] = '+';
Мы же должны были объявить в b.c
extern char s[]; /* размер указывать не требуется */
Вот еще один аналогичный пример, который пояснит вам, что происходит (а заодно пока-
жет порядок байтов в long). Пример выполнялся на IBM PC 80386, на которой
sizeof(char *) = sizeof(long) = 4
a.c b.c
---------------------------------------------------
char s[20] = {1,2,3,4}; extern char *s;
main(){ f(){
/*печать указателя как long */
f(); printf( "%08lX\n", s );
} }
печатается 04030201.
2.29. Что напечатает программа?
static char str1[ ] = "abc";
static char str2[4];
strcpy( str2, str1 );
/* можно ли написать str2 = str1; ? */
printf( str1 == str2 ? "равно":"не равно" );
Как надо правильно сравнивать строки? Что на самом деле сравнивается в данном при-
мере?
Ответ: сравниваются адреса массивов, хранящих строки. Так
А. Богатырев, 1992-95 - 97 - Си в UNIX
char str1[2];
char str2[2];
main(){
printf( str1 < str2 ? "<":">");
}
печатает <, а если написать
char str2[2];
char str1[2];
то напечатается >.
2.30. Напишите программу, спрашивающую ваше имя до тех пор, пока вы его правильно не
введете. Для сравнения строк используйте функцию strcmp() (ее реализация есть в главе
"Мобильность").
2.31. Какие значения возвращает функция strcmp() в следующей программе?
#include <stdio.h>
main() {
printf("%d\n", strcmp("abc", "abc")); /* 0 */
printf("%d\n", strcmp("ab" , "abc")); /* -99 */
printf("%d\n", strcmp("abd", "abc")); /* 1 */
printf("%d\n", strcmp("abc", "abd")); /* -1 */
printf("%d\n", strcmp("abc", "abe")); /* -2 */
}
2.32. В качестве итога предыдущих задач: помните, что в Си строки (а не адреса) надо
сравнивать как
if( strcmp("abc", "bcd") < 0) ... ;
if( strcmp("abc", "bcd") == 0) ... ;
вместо
if( "abc" < "bcd" ) ... ;
if( "abc" == "bcd" ) ... ;
и присваивать как
char d[80], s[80];
strcpy( d, s ); вместо d = s;
2.33. Напишите программу, которая сортирует по алфавиту и печатает следующие ключе-
вые слова языка Си:
int char double long
for while if
2.34. Вопрос не совсем про строки, скорее про цикл: чем плоха конструкция?
char s[] = "You're a smart boy, now shut up.";
int i, len;
for(i=0; i < strlen(s); i++)
putchar(s[i]);
Ответ: в соответствии с семантикой Си цикл развернется примерно в
А. Богатырев, 1992-95 - 98 - Си в UNIX
i=0;
LOOP: if( !(i < strlen(s))) goto ENDLOOP;
putchar(s[i]);
i++;
goto LOOP;
ENDLOOP: ;
Заметьте, что хотя длина строки s не меняется, strlen(s) вычисляется на КАЖДОЙ итера-
ции цикла, совершая лишнюю работу! Борьба с этим такова:
for(i=0, len=strlen(s); i < len; i++ )
putchar(s[i]);
или
for(i=0, len=strlen(s); len > 0; i++, --len )
putchar(s[i]);
Аналогично, в цикле
while( i < strlen(s))...;
функция тоже будет вычисляться при каждой проверке условия! Это, конечно, относится к
любой функции, используемой в условии, а не только к strlen. (Но, разумеется, случай
когда функция возвращает признак "надо ли продолжать цикл" - совсем другое дело:
такая функция обязана вычисляться каждый раз).
2.35. Что напечатает следующая программа?
#include <stdio.h>
main(){
тяжело искать!).
При передаче имени массива в качестве параметра функции, как аргумент передается
не копия САМОГО МАССИВА (это заняло бы слишком много места), а копия АДРЕСА 0-ого
элемента этого массива (т.е. указатель на начало массива).
f(int x ){ x++; }
g(int xa[]){ xa[0]++; }
int a[2] = { 1, 1 }; /* объявление с инициализацией */
main(){
f(a[0]); printf("%d\n",a[0]); /* a[0] осталось равно 1*/
g(a ); printf("%d\n",a[0]); /* a[0] стало равно 2 */
}
В f() в качестве аргумента передается копия элемента a[0] (и изменение этой копии не
приводит к изменению самого массива - аргумент x является локальной переменной в
f()), а в g() таким локалом является АДРЕС массива a - но не сам массив, поэтому
xa[0]++ изменяет сам массив a (зато, например, xa++ внутри g() изменило бы лишь
локальную указательную переменную xa, но не адрес массива a).
Заметьте, что поскольку массив передается как указатель на его начало, то размер
массива в объявлении аргумента можно не указывать. Это позволяет одной функцией
А. Богатырев, 1992-95 - 85 - Си в UNIX
обрабатывать массивы разной длины:
вместо Fun(int xa[5]) { ... }
можно Fun(int xa[] ) { ... }
или даже Fun(int *xa ) { ... }
Если функция должна знать длину массива - передавайте ее как дополнительный аргумент:
int sum( int a[], int len ){
int s=0, i;
for(i=0; i < len; i++) s += a[i];
return( s );
}
... int arr[10] = { ... };
... int sum10 = sum(arr, 10); ...
Количество элементов в массиве TYPE arr[N]; можно вычислить специальным образом, как
#define LENGTH (sizeof(arr) / sizeof(arr[0]))
или
#define LENGTH (sizeof(arr) / sizeof(TYPE))
Оба способа выдадут число, равное N. Эти конструкции обычно употребляются для вычис-
ления длины массивов, задаваемых в виде
TYPE arr[] = { ....... };
без явного указания размера. sizeof(arr) выдает размер всего массива в байтах.
sizeof(arr[0]) выдает размер одного элемента. И все это не зависит от типа элемента
(просто потому, что все элементы массивов имеют одинаковый размер).
Строка в Си - это последовательность байт (букв, символов, литер, character),
завершающаяся в конце специальным признаком - байтом '\0'. Этот признак добавляется
компилятором автоматически, когда мы задаем строку в виде "строка". Длина строки
(т.е. число литер, предшествующих '\0') нигде явно не хранится. Длина строки ограни-
чена лишь размером массива, в котором сохранена строка, и может изменяться в процессе
работы программы в пределах от 0 до длины массива-1. При передаче строки в качестве
аргумента в функцию, функции не требуется знать длину строки, т.к. передается указа-
тель на начало массива, а наличие ограничителя '\0' позволяет обнаружить конец строки
при ее просмотре.
С массивами байт можно использовать следующую конструкцию, задающую массивы
(строки) одинакового размера:
char stringA [ITSSIZE];
char stringB [sizeof stringA];
В данном разделе мы в основном будем рассматривать строки и указатели на символы.
2.1. Операции взятия адреса объекта и разыменования указателя - взаимно обратны.
TYPE objx;
TYPE *ptrx = &objx; /* инициализируем адресом objx */
*(&objx) = objx;
&(*ptrx) = ptrx;
Вот пример того, как можно заменить условный оператор условным выражением (это
удастся не всегда):
if(c) a = 1;
else b = 1;
А. Богатырев, 1992-95 - 86 - Си в UNIX
Предупреждение: такой стиль не способствует понятности программы и даже компактности
ее кода.
#include <stdio.h>
int main(int ac, char *av[]){
int a, b, c;
a = b = c = 0;
if(av[1]) c = atoi(av[1]);
*(c ? &a : &b) = 1; /* !!! */
printf("cond=%d a=%d b=%d\n", c, a, b);
return 0;
}
2.2. Каким образом инициализируются по умолчанию внешние и статические массивы? Ини-
циализируются ли по умолчанию автоматические массивы? Каким образом можно присваи-
вать значения элементам массива, относящегося к любому классу памяти?
2.3. Пусть задан массив int arr[10]; что тогда означают выражения:
arr[0] *arr *arr + 2
arr[2] *(arr + 2) arr
&arr[2] arr+2
2.4. Правильно ли написано увеличение величины, на которую указывает указатель a, на
единицу?
*a++;
Ответ: нет, надо:
(*a)++; или *a += 1;
2.5. Дан фрагмент текста:
char a[] = "xyz";
char *b = a + 1;
Чему равны
b[-1] b[2] "abcd"[3]
(Ответ: 'x', '\0', 'd' )
Можно ли написать a++ ? То же про b++ ? Можно ли написать b=a ? a=b ? (нет,
да, да, нет)
2.6. Ниже приведена программа, вычисляющая среднее значение элементов массива
int arr [] = {1, 7, 4, 45, 31, 20, 57, 11};
main () {
int i; long sum;
for ( i = 0, sum = 0L;
i < (sizeof(arr)/sizeof(int)); i++ )
sum += arr[i];
printf ("Среднее значение = %ld\n", sum/8)
А. Богатырев, 1992-95 - 87 - Си в UNIX
}
Перепишите указанную программу с применением указателей.
2.7. Что напечатается в результате работы программы?
char arr[] = {'С', 'Л', 'А', 'В', 'А'};
main () {
char *pt; int i;
pt = arr + sizeof(arr) - 1;
for( i = 0; i < 5; i++, pt-- )
printf("%c %c\n", arr[i], *pt);
}
Почему массив arr[] описан вне функции main()? Как внести его в функцию main() ?
Ответ: написать внутри main
static char arr[]=...
2.8. Можно ли писать на Си так:
f( n, m ){
int x[n]; int y[n*2];
int z[n * m];
...
}
Ответ: к сожалению нельзя (Си - это не Algol). При отведении памяти для массива в
качестве размера должна быть указана константа или выражение, которое может быть еще
во время компиляции вычислено до целочисленной константы, т.е. массивы имеют фиксиро-
ванную длину.
2.9. Предположим, что у нас есть описание массива
static int mas[30][100];
a) выразите адрес mas[22][56] иначе
b) выразите адрес mas[22][0] двумя способами
c) выразите адрес mas[0][0] тремя способами
2.10. Составьте программу инициализации двумерного массива a[10][10], выборки эле-
ментов с a[5][5] до a[9][9] и их распечатки. Используйте доступ к элементам по ука-
зателю.
2.11. Составьте функцию вычисления скалярного произведения двух векторов. Длина
векторов задается в качестве одного из аргументов.
2.12. Составьте функцию умножения двумерных матриц a[][] * b[][].
2.13. Составьте функцию умножения трехмерных матриц a[][][] * b[][][].
2.14. Для тех, кто программировал на языке Pascal: какая допущена ошибка?
char a[10][20];
char c;
int x,y;
...
c = a[x,y];
Ответ: многомерные массивы в Си надо индексировать так:
А. Богатырев, 1992-95 - 88 - Си в UNIX
c = a[x][y];
В написанном же примере мы имеем в качестве индекса выражение x,y (оператор "запя-
тая") со значением y, т.е.
c = a[y];
Синтаксической ошибки нет, но смысл совершенно изменился!
2.15. Двумерные массивы в памяти представляются как одномерные. Например, если
int a[N][M];
то конструкция a[y][x] превращается при компиляции в одномерную конструкцию, подобную
такой:
int a[N * M]; /* массив развернут построчно */
#define a_yx(y, x) a[(x) + (y) * M]
то есть
a[y][x] есть *(&a[0][0] + y * M + x)
Следствием этого является то, что компилятор для генерации индексации двумерных (и
более) массовов должен знать M - размер массива по 2-ому измерению (а также 3-ему,
4-ому, и.т.д.). В частности, при передаче многомерного массива в функцию
f(arr) int arr[N][M]; { ... } /* годится */
f(arr) int arr[] [M]; { ... } /* годится */
f(arr) int arr[] []; { ... } /* не годится */
f(arr) int (*arr)[M]; { ... } /* годится */
f(arr) int *arr [M]; { ... } /* не годится:
это уже не двумерный массив,
а одномерный массив указателей */
А также при описании внешних массивов:
extern int a[N][M]; /* годится */
extern int a[ ][M]; /* годится */
extern int a[ ][ ]; /* не годится: компилятор
не сможет сгенерить операцию индексации */
Вот как, к примеру, должна выглядеть работа с двумерным массивом arr[ROWS][COLS],
отведенным при помощи malloc();
void f(int array[][COLS]){
int x, y;
for(y=0; y < ROWS; y++)
for(x=0; x < COLS; x++)
array[y][x] = 1;
}
void main(){
int *ptr = (int *) malloc(sizeof(int) * ROWS * COLS);
f( (int (*) [COLS]) ptr);
}
2.16. Как описывать ссылки (указатели) на двумерные массивы? Рассмотрим такую прог-
рамму:
А. Богатырев, 1992-95 - 89 - Си в UNIX
#include <stdio.h>
#define First 3
#define Second 5
char arr[First][Second] = {
"ABC.",
{ 'D', 'E', 'F', '?', '\0' },
{ 'G', 'H', 'Z', '!', '\0' }
};
char (*ptr)[Second];
main(){
int i;
ptr = arr; /* arr и ptr теперь взаимозаменимы */
for(i=0; i < First; i++)
printf("%s\t%s\t%c\n", arr[i], ptr[i], ptr[i][2]);
}
Указателем здесь является ptr. Отметим, что у него задана размерность по второму
измерению: Second, именно для того, чтобы компилятор мог правильно вычислить двумер-
ные индексы.
Попробуйте сами объявить
char (*ptr)[4];
char (*ptr)[6];
char **ptr;
и увидеть, к каким невеселым эффектам это приведет (компилятор, кстати, будет
ругаться; но есть вероятность, что он все же странслирует это для вас. Но работать
оно будет плачевно). Попробуйте также использовать ptr[x][y].
Обратите также внимание на инициализацию строк в нашем примере. Строка "ABC."
равносильна объявлению
{ 'A', 'B', 'C', '.', '\0' },
2.17. Массив s моделирует двумерный массив char s[H][W]; Перепишите пример при
помощи указателей, избавьтесь от операции умножения. Прямоугольник
(x0,y0,width,height) лежит целиком внутри (0,0,W,H).
char s[W*H]; int x,y; int x0,y0,width,height;
for(x=0; x < W*H; x++) s[x] = '.';
...
for(y=y0; y < y0+height; y++)
for(x=x0; x < x0+width; x++)
s[x + W*y] = '*';
Ответ:
char s[W*H]; int i,j; int x0,y0,width,height;
char *curs;
...
for(curs = s + x0 + W*y0, i=0;
i < height; i++, curs += W-width)
for(j=0; j < width; j++)
*curs++ = '*';
Такая оптимизация возможна в некоторых функциях из главы "Работа с видеопамятью".
А. Богатырев, 1992-95 - 90 - Си в UNIX
2.18. Что означают описания?
int i; // целое.
int *pi; // указатель на целое.
int *api[3]; // массив из 3х ук-лей на целые.
int (*pai)[3]; // указатель на массив из 3х целых.
// можно описать как int **pai;
int fi(); // функция, возвращающая целое.
int *fpi(); // ф-ция, возвр. ук-ль на целое.
int (*pfi)(); // ук-ль на ф-цию, возвращающую целое.
int *(*pfpi)(); // ук-ль на ф-цию, возвр. ук-ль на int.
int (*pfpfi())(); // ф-ция, возвращающая указатель на
// "функцию, возвращающую целое".
int (*fai())[3]; // ф-ция, возвр. ук-ль на массив
// из 3х целых. иначе ее
// можно описать как int **fai();
int (*apfi[3])(); // массив из 3х ук-лей на функции,
// возвращающие целые.
Переменные в Си описываются в формате их использования. Так описание
int (*f)();
означает, что f можно использовать в виде
int value;
value = (*f)(1, 2, 3 /* список аргументов */);
Однако из такого способа описания тип самой описываемой переменной и его смысл
довольно неочевидны. Приведем прием (позаимствованный из журнала "Communications of
the ACM"), позволяющий прояснить смысл описания. Описание на Си переводится в описа-
ние в стиле языка Algol-68. Далее
ref ТИП означает "указатель на ТИП"
proc() ТИП "функция, возвращающая ТИП"
array of ТИП "массив из элементов ТИПа"
x: ТИП "x имеет тип ТИП"
Приведем несколько примеров, из которых ясен и способ преобразования:
int (*f())(); означает
(*f())() : int
*f() : proc() int
f() : ref proc() int
f : proc() ref proc() int
то есть f - функция, возвращающая указатель на функцию, возвращающую целое.
int (*f[3])(); означает
(*f[])() : int
*f[] : proc() int
f[] : ref proc() int
f : array of ref proc() int
f - массив указателей на функции, возвращающие целые. Обратно: опишем g как указа-
тель на функцию, возвращающую указатель на массив из 5и указателей на функции, возв-
ращающие указатели на целые.
А. Богатырев, 1992-95 - 91 - Си в UNIX
g : ref p() ref array of ref p() ref int
*g : p() ref array of ref p() ref int
(*g)() : ref array of ref p() ref int
*(*g)() : array of ref p() ref int
(*(*g)())[5] : ref p() ref int
*(*(*g)())[5] : p() ref int
(*(*(*g)())[5])(): ref int
*(*(*(*g)())[5])(): int
int *(*(*(*g)())[5])();
В Си невозможны функции, возвращающие массив:
proc() array of ...
а только
proc() ref array of ...
Само название типа (например, для использования в операции приведения типа) получа-
ется вычеркиванием имени переменной (а также можно опустить размер массива):
g = ( int *(*(*(*)())[])() ) 0;
2.19. Напишите функцию strcat(d,s), приписывающую строку s к концу строки d.
Ответ:
char *strcat(d,s) register char *d, *s;
{ while( *d ) d++; /* ищем конец строки d */
while( *d++ = *s++ ); /* strcpy(d, s) */
return (d-1); /* конец строки */
}
Цикл, помеченный "strcpy" - это наиболее краткая запись операторов
do{ char c;
c = (*d = *s); s++; d++;
} while(c != '\0');
На самом деле strcat должен по стандарту возвращать свой первый аргумент, как и функ-
ция strcpy:
char *strcat(d,s) register char *d, *s;
{ char *p = d;
while( *d ) d++;
strcpy(d, s); return p;
}
Эти два варианта демонстрируют, что функция может быть реализована разными способами.
Кроме того видно, что вместо стандартной библиотечной функции мы можем определить
свою одноименную функцию, несколько отличающуюся поведением от стандартной (как возв-
ращаемое значение в 1-ом варианте).
2.20. Напишите программу, которая объединяет и распечатывает две строки, введенные с
терминала. Для ввода строк используйте функцию gets(), а для их объединения -
strcat(). В другом варианте используйте
sprintf(result,"%s%s",s1,s2);
2.21. Модифицируйте предыдущую программу таким образом, чтобы она выдавала длину
(число символов) объединенной строки. Используйте функцию strlen(). Приведем нес-
колько версий реализации strlen:
/* При помощи индексации массива */
А. Богатырев, 1992-95 - 92 - Си в UNIX
int strlen(s) char s[];
{ int length = 0;
for(; s[length] != '\0'; length++);
return (length);
}
/* При помощи продвижения указателя */
int strlen(s) char *s;
{ int length;
for(length=0; *s; length++, s++);
return length;
}
/* При помощи разности указателей */
int strlen(register char *s)
{ register char *p = s;
while(*p) p++; /* ищет конец строки */
return (p - s);
}
Разность двух указателей на один и тот же тип - целое число:
если TYPE *p1, *p2;
то p2 - p1 = целое число штук TYPE
лежащих между p2 и p1
если p2 = p1 + n
то p2 - p1 = n
Эта разность может быть и отрицательной если p2 < p1, то есть p2 указывает на более
левый элемент массива.
2.22. Напишите оператор Си, который обрубает строку s до длины n букв. Ответ:
if( strlen(s) > n )
s[n] = '\0';
Первое сравнение вообще говоря излишне. Оно написано лишь на тот случай, если строка
s короче, чем n букв и хранится в массиве, который также короче n, т.е. не имеет n-
ого элемента (поэтому в него нельзя производить запись признака конца).
2.23. Напишите функции преобразования строки, содержащей изображение целого числа, в
само это число. В двух разных вариантах аргумент-адрес должен указывать на первый
байт строки; на последний байт. Ответ:
#define isdigit(c) ('0' <= (c) && (c) <= '9')
int atoi(s) register char *s;
{ register int res=0, neg=0;
for(;;s++){
switch(*s){
case ' ': case '\t': continue;
case '-': neg++;
case '+': s++;
} break;
}
while(isdigit(*s))
res = res * 10 + *s++ - '0';
return( neg ? -res : res );
}
int backatoi(s) register char *s;
{ int res=0, pow=1;
while(isdigit(*s)){
А. Богатырев, 1992-95 - 93 - Си в UNIX
res += (*s-- - '0') * pow;
pow *= 10;
}
if(*s == '-') res = -res;
return res;
}
2.24. Можно ли для занесения в массив s строки "hello" написать
char s[6]; s = "hello";
или
char s[6], d[] = "hello"; s = d;
Ответ: нет. Массивы в Си нельзя присваивать целиком. Для пересылки массива байт надо
использовать функцию strcpy(s,d). Здесь же мы пытаемся изменить адрес s (имя массива
- это адрес начала памяти, выделенной для хранения массива), сделав его равным адресу
безымянной строки "hello" (или массива d во втором случае). Этот адрес является
константой и не может быть изменен!
Заметим однако, что описание массива с инициализацией вполне допустимо:
char s[6] = "hello";
или
char s[6] = { 'h', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0' };
или
char s[] = "hello";
или
char s[] = { "hello" };
В этом случае компилятор резервирует память для хранения массива и расписывает ее
байтами начального значения. Обратите внимание, что строка в двойных кавычках (если
ее рассматривать как массив букв) имеет длину на единицу больше, чем написано букв в
строке, поскольку в конце массива находится символ '\0' - признак конца, добавленный
компилятором. Если бы мы написали
char s[5] = "hello";
то компилятор сообщил бы об ошибке, поскольку длины массива (5) недостаточно, чтобы
разместить 6 байт. В третьей строке примера написано s[], чтобы компилятор сам пос-
читал необходимую длину массива.
Наконец, возможна ситуация, когда массив больше, чем хранящаяся в нем строка.
Тогда "лишнее" место содержит какой-то мусор (в static-памяти изначально - байты \0).
char s[12] = "hello";
содержит: h e l l o \0 ? ? ? ? ? ?
В программах текстовой обработки под "длиной строки" обычно понимают количество букв
в строке НЕ считая закрывающий байт '\0'. Именно такую длину считает стандартная
функция strlen(s). Поэтому следует различать такие понятия как "(текущая) длина
строки" и "длина массива, в котором хранится строка": sizeof(s). Для написанного
выше примера эти значения равны соответственно 5 и 12.
Следует также отличать массивы от указателей:
char *sp = "bye bye";
sp = "hello";
будет вполне законно, поскольку в данном случае sp - не имя массива (т.е. константа,
равная адресу начала массива), а указатель (переменная, хранящая адрес некоторой
области памяти). Поскольку указатель - это переменная, то ее значение изменять
можно: в данном случае sp сначала содержала адрес безымянного массива, в котором
находится "bye bye"; затем мы занесли в sp адрес безымянного массива, хранящего
А. Богатырев, 1992-95 - 94 - Си в UNIX
строку "hello". Здесь не происходит копирования массива, а происходит просто присва-
ивание переменной sp нового значения адреса.
Предостережем от возможной неприятности:
char d[5]; char s[] = "abcdefgh";
strcpy(d, s);
Длины массива d просто не хватит для хранения такой длинной строки. Поскольку это
ничем не контролируется (ни компилятором, ни самой strcpy, ни вами явным образом), то
при копировании строки "избыточные" байты запишутся после массива d поверх других
данных, которые будут испорчены. Это приведет к непредсказуемым эффектам.
Некоторые возможности для контроля за длиной строк-аргументов вам дают функции
strncpy(d,s,len); strncat(d,s,len); strncmp(s1,s2,len). Они пересылают (сравнивают)
не более, чем len первых символов строки s (строк s1, s2). Посмотрите в документа-
цию! Напишите функцию strncmp (сравнение строк по первым len символам), посмотрев на
функцию strncpy:
char *strncpy(dst, src, n)
register char *dst, *src;
register int n;
{ char *save;
for(save=dst; --n >= 0; )
if( !(*dst++ = *src++)){
while(--n >= 0)
*dst++ = '\0';
return save;
}
return save;
}
Отметьте, что strncpy обладает одним неприятным свойством: если n <= strlen(src), то
строка dst не будет иметь на конце символа '\0', то есть будет находиться в некор-
ректном (не каноническом) состоянии.
Ответ:
int strncmp(register char *s1, register char *s2, register int n)
{
if(s1 == s2)
return(0);
while(--n >= 0 && *s1 == *s2++)
if(*s1++ == '\0')
return(0);
return((n < 0)? 0: (*s1 - *--s2));
}
2.25. В чем ошибка?
#include <stdio.h> /* для putchar */
char s[] = "We don't need no education";
main(){ while(*s) putchar(*s++); }
Ответ: здесь s - константа, к ней неприменима операция ++. Надо написать
char *s = "We don't need no education";
сделав s указателем на безымянный маccив. Указатель уже можно изменять.
2.26. Какие из приведенных конструкций обозначают одно и то же?
А. Богатырев, 1992-95 - 95 - Си в UNIX
char a[] = ""; /* пустая строка */
char b[] = "\0";
char c = '\0';
char z[] = "ab";
char aa[] = { '\0' };
char bb[] = { '\0', '\0' };
char xx[] = { 'a', 'b' };
char zz[] = { 'a', 'b', '\0' };
char *ptr = "ab";
2.27. Найдите ошибки в описании символьной строки:
main() {
char mas[] = {'s', 'o', 'r', 't'}; /* "sort" ? */
printf("%s\n", mas);
}
Ответ: строка должна кончаться '\0' (в нашем случае printf не обнаружив символа конца
строки будет выдавать и байты, находящиеся в памяти после массива mas, т.е. мусор);
инициализированный массив не может быть автоматическим - требуется static:
main() {
static char mas[] = {'s', 'o', 'r', 't', '\0'};
}
Заметим, что
main(){ char *mas = "sort"; }
законно, т.к. сама строка здесь хранится в статической памяти, а инициализируется
лишь указатель на этот массив байт.
2.28. В чем ошибка? Программа собирается из двух файлов: a.c и b.c командой
cc a.c b.c -o ab
a.c b.c
---------------------------------------------------
int n = 2; extern int n;
char s[] = "012345678"; extern char *s;
main(){ f(){
f(); s[n] = '+';
printf("%s\n", s ); }
}
Ответ: дело в том, что типы (char *) - указатель, и char[] - массив, означают одно и
то же только при объявлении формального параметра функции:
f(char *arg){...} f(char arg[]){...}
это будет локальная переменная, содержащая указатель на char (т.е. адрес некоторого
байта в памяти). Внутри функции мы можем изменять эту переменную, например arg++.
Далее, и (char *) и char[] одинаково используются, например, оба эти типа можно
индексировать: arg[i]. Но вне функций они объявляют разные объекты! Так char *p; это
скалярная переменная, хранящая адрес (указатель):
-------- -------
p:| *--|----->| '0' | char
-------- | '1' | char
...
А. Богатырев, 1992-95 - 96 - Си в UNIX
тогда как char a[20]; это адрес начала массива (а вовсе не переменная):
-------
a:| '0' | char
| '1' | char
...
В нашем примере в файле b.c мы объявили внешний массив s как переменную. В резуль-
тате компилятор будет интерпретировать начало массива s как переменную, содержащую
указатель на char.
-------
s:| '0' | \ это будет воспринято как
| '1' | / адрес других данных.
| '2' |
...
И индексироваться будет уже ЭТОТ адрес! Результат - обращение по несуществующему
адресу. То, что написано у нас, эквивалентно
char s[] = "012345678";
char **ss = s; /* s - как бы "массив указателей" */
/* первые байты s интерпретируются как указатель: */
char *p = ss[0];
p[2] = '+';
Мы же должны были объявить в b.c
extern char s[]; /* размер указывать не требуется */
Вот еще один аналогичный пример, который пояснит вам, что происходит (а заодно пока-
жет порядок байтов в long). Пример выполнялся на IBM PC 80386, на которой
sizeof(char *) = sizeof(long) = 4
a.c b.c
---------------------------------------------------
char s[20] = {1,2,3,4}; extern char *s;
main(){ f(){
/*печать указателя как long */
f(); printf( "%08lX\n", s );
} }
печатается 04030201.
2.29. Что напечатает программа?
static char str1[ ] = "abc";
static char str2[4];
strcpy( str2, str1 );
/* можно ли написать str2 = str1; ? */
printf( str1 == str2 ? "равно":"не равно" );
Как надо правильно сравнивать строки? Что на самом деле сравнивается в данном при-
мере?
Ответ: сравниваются адреса массивов, хранящих строки. Так
А. Богатырев, 1992-95 - 97 - Си в UNIX
char str1[2];
char str2[2];
main(){
printf( str1 < str2 ? "<":">");
}
печатает <, а если написать
char str2[2];
char str1[2];
то напечатается >.
2.30. Напишите программу, спрашивающую ваше имя до тех пор, пока вы его правильно не
введете. Для сравнения строк используйте функцию strcmp() (ее реализация есть в главе
"Мобильность").
2.31. Какие значения возвращает функция strcmp() в следующей программе?
#include <stdio.h>
main() {
printf("%d\n", strcmp("abc", "abc")); /* 0 */
printf("%d\n", strcmp("ab" , "abc")); /* -99 */
printf("%d\n", strcmp("abd", "abc")); /* 1 */
printf("%d\n", strcmp("abc", "abd")); /* -1 */
printf("%d\n", strcmp("abc", "abe")); /* -2 */
}
2.32. В качестве итога предыдущих задач: помните, что в Си строки (а не адреса) надо
сравнивать как
if( strcmp("abc", "bcd") < 0) ... ;
if( strcmp("abc", "bcd") == 0) ... ;
вместо
if( "abc" < "bcd" ) ... ;
if( "abc" == "bcd" ) ... ;
и присваивать как
char d[80], s[80];
strcpy( d, s ); вместо d = s;
2.33. Напишите программу, которая сортирует по алфавиту и печатает следующие ключе-
вые слова языка Си:
int char double long
for while if
2.34. Вопрос не совсем про строки, скорее про цикл: чем плоха конструкция?
char s[] = "You're a smart boy, now shut up.";
int i, len;
for(i=0; i < strlen(s); i++)
putchar(s[i]);
Ответ: в соответствии с семантикой Си цикл развернется примерно в
А. Богатырев, 1992-95 - 98 - Си в UNIX
i=0;
LOOP: if( !(i < strlen(s))) goto ENDLOOP;
putchar(s[i]);
i++;
goto LOOP;
ENDLOOP: ;
Заметьте, что хотя длина строки s не меняется, strlen(s) вычисляется на КАЖДОЙ итера-
ции цикла, совершая лишнюю работу! Борьба с этим такова:
for(i=0, len=strlen(s); i < len; i++ )
putchar(s[i]);
или
for(i=0, len=strlen(s); len > 0; i++, --len )
putchar(s[i]);
Аналогично, в цикле
while( i < strlen(s))...;
функция тоже будет вычисляться при каждой проверке условия! Это, конечно, относится к
любой функции, используемой в условии, а не только к strlen. (Но, разумеется, случай
когда функция возвращает признак "надо ли продолжать цикл" - совсем другое дело:
такая функция обязана вычисляться каждый раз).
2.35. Что напечатает следующая программа?
#include <stdio.h>
main(){