Динамическое размещение данных

Для создания массивов с переменной размерностью используется динамическое размещение данных, декларируемых указателями.

Для работы с динамической памятью используются стандартные функции библиотеки alloc.h:

void *malloc(size) иvoid*calloc(n,size)– выделяют блок памяти размеромsizeиn´sizeбайт соответственно; возвращают указатель на выделенную область, при ошибке – значениеNULL;

void free(bf); – освобождает ранее выделенную память с адресомbf.

Другим, более предпочтительным подходом к динамическому распределению памяти является использование операций языка С++ newиdelete.

Операцияnewвозвращает адрес ОП, отведенной под динамически размещенный объект, при ошибке –NULL, а операцияdeleteосвобождает память.

Минимальный набор действий, необходимых длядинамического размещения одномерного массива действительных чисел размером n:

double*а;

. . .

а = newdouble[n]; // Захват памяти дляnэлементов

. . .

delete[]а; // Освобождение памяти

Минимальный набор действий, необходимых длядинамического размещения двухмерного массива действительных чисел размером n´m:

inti,n,m; //n,m– размеры массива

double **a;

a=newdouble*[n]; // Захват памяти под указатели

for(i=0; i<n; i++)

a[i] = new double [m]; // и под элементы

. . .

for(i=0; i<n; i++) delete []a[i]; // Освобождение памяти

delete[]a;

Для освобождения памяти, занятой массивами большой размерности, в современных компиляторах достаточно выполнить следующее действие (для предыдущего примера)

delete []a;

Функции пользователя

Подпрограмма– это именованная и определенным образом оформленная группа операторов, вызываемая по мере необходимости.

В языке С++ в качестве подпрограмм используют функции, которые должны быть декларированы до их первого использования. Предварительное описание функции называется прототипом, который обычно размещается в начале программы (*.cpp) либо в заголовочном файле (*.h) и сообщает компилятору о том, что далее в программе будет приведен ее полный текст, т.е.реализация.

Описание прототипа имеет следующий вид:

тип_результата ID_функции (список типов параметров);

а определение функции имеет следующую структуру:

тип_результата ID_функции (список параметров)

{

код функции

returnрезультат;

}

Результат возвращается из функции в точку вызова при помощи оператора returnи преобразуется к типу, указанному в заголовке функции. Если тип функции не указан, то по умолчанию устанавливается тип int, если же функция не возвращает результата, то следует указать пустой тип void. Список параметров состоит из перечня типов и ID параметров, разделенных запятыми.

Из функции можно передать только одно значение, при необходимости возвратить несколько – в списке параметров используют указатели.

Пример реализации функции, определяющей наименьшее из двух целых чисел:

int Min_x_y(int x, int y) {

return (x<y) ? x : y;

}

Вызов функции имеет следующий формат:

ID_функции (список аргументов);

где в качестве аргументов можно использовать константы, переменные, выражения (их значения перед вызовом функции будут компилятором определены). Аргументы списка вызова должны совпадать со списком параметров вызываемой функции по количеству и порядку следования параметров, а типы аргументов при передаче будут преобразованы к указанным в функции типам параметров.

Вызов предыдущей функции может иметь вид: min=Min_x_y(a,b);

Область действия переменных

Область действия переменной – это правила, которые устанавливают, какие данные доступны из текущего места программы, и определяют переменные двух типов: глобальные и локальные.

Глобальные переменные объявляются вне какой-либо функции и могут быть использованы в любом месте программы, но перед их первым использованием они должны быть объявлены и инициализированы. Область действия глобальных переменных – вся программа с момента их объявления. При объявлении глобальные переменные обнуляются.

Область действия локальных переменных – это блоки, где они объявлены. К локальным относятся и формальные параметры в заголовке функций пользователя с областью действия – кодом функции. При выходе из блока значения локальных переменных теряются.

В языке С каждая переменная принадлежит одному из четырех классов памяти – автоматической (auto), внешней (extern), статической (static) и регистровой (register). Тип памяти указывается перед спецификацией типа, например,register int a; или static double b; По умолчанию устанавливается класс auto и переменные размещаются в стеке.

Пример выполнения задания

В целочисленном двухмерном динамическом массиве (матрице) размером N´М найти сумму четных элементов и их количество. Ввод исходных данных (размеры массива и его элементы) и вывод результатов выполнить в основной функции. Решение поставленной задачи оформить в функции пользователя.

Текст программы может иметь следующий вид:

#include <iostream.h>

#include <conio.h>

int Fun_Sum_Kol(int, int, int**, int*); // Описание прототипа функции

void main()

{

int **a, i, j, n, m, sum, kol;

cout << "\t Input N, M : ";

cin >> n >> m;

a=newint*[n]; // Захват памяти под указатели

for(i=0; i<n;i++)

a[i] = new int[m]; // Захват памяти под элементы

cout <<"\n Input A" << endl;

for(i=0; i<n; i++)

for(j=0; j<m; j++){

cout << "\t a[" << i+1 << "][" << j+1 << "] = ";

cin >> a[i][j];

}

cout <<"\n Matrix A:" << endl;

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

for(j=0; j<m; j++)

cout << "\t" << a[i][j];

cout << endl;

}

// Обращение к функции с указанием фактических аргументов

sum = Fun_Sum_Kol(n, m, a, &kol);

cout << "\n Kol-vo = " << kol << "\t Summa = " << sum << endl;

delete []a; // Освобождение памяти

cout << "\n\t Delete !" << endl;

cout << " Press any key ... " << endl;

getch();

}

/* Реализация описанной выше функции, в заголовке которой указаны формальные параметры, идентификаторы которых обрабатываются в ее коде */

int Fun_Sum_Kol(int a, int b, int **x, int *k)

{

int i, j, s = 0;

*k = 0;

for(i=0; i<a;i++)

for(j=0; j<b;j++)

if(x[i][j] % 2 ==0){

(*k)++;// Скобки обязательны

s += x[i][j];

}

returns;

}

Обратите внимание на то, что из функции мы должны получить два скалярных результата – посчитанные сумму и количество четных чисел. С помощью оператора return мы возвращаем первое значение (сумму), а второе значение мы передаем в точку вызова с помощью указателя (адреса): при обращении к функции в качестве четвертого параметра передаем адрес &kol, а в функции используем «содержимое, находящееся по указанному адресу» *k( * – операция разадресации).

При вводе значений элементов массивов в одной строке через пробелы должен получиться следующий результат: