Работа с динамической памятью
В языке С размерность массива при объявлении должна задаваться константным выражением. При необходимости работы с массивами переменной размерности вместо массива достаточно объявить указатель требуемого типа и присвоить ему адрес свободной области памяти (захватить память). После обработки массива занятую память надо освободить. Библиотечные функции работы с памятью описаны в файле alloc.h.
Пример создания динамического массива:
float *x;
int n;
printf("\nРазмерность - "); scanf(" %d",&n);
if ((x = calloc(n, sizeof(*x)))==NULL) { // Захват памяти
printf("\n Предел размерности “);
exit(1);
}
else {
printf("\n Массив создан !");
...
for (i=0; i<n; i++)
printf("\n%f",x[i]);
...
free(x); // Освобождение памяти
}
В С++ введены две операции: захват памяти - new, освобождение, захваченной ранее памяти - delete.
Общий формат записи:
указатель = new type (значение);
. . .
delete указатель;
Например:
int *a;
a = new int (8);
В данном случае создана целочисленная динамическая переменная, на которую установлен указатель a и которой присвоено начальное значение 8. После работы с ней освобождаем память:
. . .
delete a;
Операции new и delete для массивов:
указатель = new тип [количество] ;
Результат операции – адрес начала области памяти для размещения данных, указанного количества и типа. При нехватке памяти – результат NULL. Операция delete:
delete [ ] указатель;
13.1. Пример создания одномерного динамического массива:
Массив объявляем указателем.
...
double *x;
int i, n;
...
puts(" Введите размер массива: ");
scanf(“%d”, &n);
x = new double [n] ;
if (x == NULL) {
puts(" Предел размерности ! ");
return;
}
for (i=0; i<n; i++) // Ввод элементов массива
scanf(“%lf”, &x[i]);
...
delete [ ]x; // Освобождение памяти
...
13.2. Пример создания двуxмерного динамического массива:
Напомним, что ID двухмерного массива - указатель на указатель (рис. 4):
...
int **m, n1, n2;
puts(" Введите размеры массива (количество строк и столбцов: ");
scanf(“%d%d”, &n1, &n2);
m = new int * [n1]; // Захват памяти для указателей - А (n1=3)
for ( int i=0; i<n1; i++) // Захват памяти для элементов - B (n2=4)
m[i] = new int [n2];
. . .
for ( i=0; i<n1; i++)
for ( j=0; j<n2; j++)
m[i] [j] = i+j; // *(*(m+i)+j) = i+j;
. . .
for ( i=0; i<n1; i++) // Освобождение памяти
delete [ ] m[i];
delete [ ] m;
. . .
Строки в языке Си
В языке Си отдельного типа данных «строки символов» нет. Работа со строками реализована путем использования одномерных массивов типа char, т.е. строка символов – это одномерный массив типа char, заканчивающийся нулевым байтом.
Нулевой байт – это байт, каждый бит которого равен нулю, при этом для нулевого байта определена символьная константа ´\0´ (признак окончания строки, или нуль-терминатор). Поэтому, если строка должна содержать k символов, то в описании массива необходимо указать k+1 элемент.
Например, char a[7]; - означает, что строка может содержать шесть символов, а последний байт отведен под нулевой.
Строковая константа – это набор символов, заключенных в двойные кавычки. Например:
сhar S[ ]=“Работа со строками”;
В конце строковой константы явно указывать символ ´\0´ не нужно.
При работе со строками удобно пользоваться указателями, например:
char *x;
x = "БГУИР";
x = (i>0)? "положительное":(i<0)? "отрицательное":"нулевое";
Напомним, что для ввода строк обычно используются две стандартные функции:
scanf() - вводит значения для строковых переменных спецификатором ввода %s до появления первого символа “пробел” (символ «&» перед ID строковых данных указывать не надо);
gets() - ввод строки с пробелами внутри этой строки завершается нажатием клавиши ENTER.
Обе функции автоматически ставят в конец строки нулевой байт.
Вывод строк производится функциями printf() или puts() до первого нулевого байта (‘\0’):
printf() не переводит курсор после вывода на начало новой строки;
puts() автоматически переводит курсор после вывода строковой информации в начало новой строки.
Например:
char Str[30];
printf(“ Введите строку без пробелов : \n”);
scanf(“%s”,Str);
или
puts(“ Введите строку ”);
gets(Str);
Остальные операции над строками выполняются с использованием стандартных библиотечных функций, описание прототипов которых находятся в файле string.h. Рассмотрим наиболее часто используемые функции.
Функция int strlen(char *S) возвращает длину строки (количество символов в строке), при этом завершающий нулевой байт не учитывается.
Пример:
char *S1=”Минск!\0”, S2[]=”БГУИР-Ура!”;
printf(“ %d, %d .”, strlen(S1), strlen(S2));
Результат выполнения данного участка программы:
6 , 10 .
Функция int strcpy(char *S1, char *S2) - копирует содержимое строки S2 в строку S1.
Функция strcat(char *S1, char *S2) - присоединяет строку S2 к строке S1 и помещает ее в массив, где находилась строка S1, при этом строка S2 не изменяется. Нулевой байт, который завершал строку S1, заменяется первым символом строки S2.
Функция int strcmp(char *S1, char *S2) сравнивает строки S1 и S2 и возвращает значение <0, если S1<S2; >0, если S1>S2; =0, если строки равны, т.е. содержат одно и то же число одинаковых символов.
Функции преобразования строки S в число:
- целое: int atoi(char *S);
- длинное целое: long atol(char *S);
- действительное: double atof(char *S);
при ошибке данные функции возвращают значение 0.
Функции преобразования числа V в строку S:
- целое: itoa(int V, char *S, int kod);
- длинное целое: ltoa(long V, char *S, int kod); 2£ kod £36, для отрицательных чисел kod=10.
Пример функции del_c(), в которой удаляется символ "с" из строки s каждый раз, когда он встречается.
void del_c( char s[ ], int c)
{ int i,j;
for( i=j=0; s[i] != '\0'; i++)
if( s[i]!=c) s[j++]=s[i];
s[j]='\0';
}