Podstawy programowania w języku C++

Podobne dokumenty
Podstawy programowania w języku C++

Podstawy programowania w języku C++

Języki programowania obiektowego Nieobiektowe elementy języka C++

Wprowadzenie do programowania w języku C

Podstawy programowania w języku C++

Podstawy programowania

Języki programowania. Przetwarzanie tablic znaków. Część druga. Autorzy Tomasz Xięski Roman Simiński

Języki programowania obiektowego Nieobiektowe elementy języka C++

Programowanie w języku C++

Podstawy programowania w języku C++

Tablice deklaracja, reprezentacja wewnętrzna

Podstawy programowania w języku C++

Lab 9 Podstawy Programowania

Wprowadzenie do programowania w języku C

Podstawy programowania w języku C++

KURS C/C++ WYKŁAD 6. Wskaźniki

Wskaźniki. Przemysław Gawroński D-10, p marca Wykład 2. (Wykład 2) Wskaźniki 8 marca / 17

Wskaźniki i dynamiczna alokacja pamięci. Spotkanie 4. Wskaźniki. Dynamiczna alokacja pamięci. Przykłady

Podstawy programowania w języku C++

Wskaźniki. nie są konieczne, ale dają językowi siłę i elastyczność są języki w których nie używa się wskaźników typ wskaźnikowy typ pochodny:

ZASADY PROGRAMOWANIA KOMPUTERÓW

Podstawy programowania w języku C i C++

Języki programowania. Przetwarzanie plików amorficznych Konwencja języka C. Część siódma. Autorzy Tomasz Xięski Roman Simiński

Podstawy programowania w języku C++

Wskaźniki. Informatyka

Programowanie w języku C++

Wskaźniki w C. Anna Gogolińska

Temat: Dynamiczne przydzielanie i zwalnianie pamięci. Struktura listy operacje wstawiania, wyszukiwania oraz usuwania danych.

DYNAMICZNE PRZYDZIELANIE PAMIECI

Podstawy programowania w języku C++

// Liczy srednie w wierszach i kolumnach tablicy "dwuwymiarowej" // Elementy tablicy są generowane losowo #include <stdio.h> #include <stdlib.

Wskaźniki. Programowanie Proceduralne 1

Wykład 1: Wskaźniki i zmienne dynamiczne

Programowanie w C++ Wykład 5. Katarzyna Grzelak. 16 kwietnia K.Grzelak (Wykład 1) Programowanie w C++ 1 / 27

Języki i metodyka programowania. Wskaźniki i tablice.

JĘZYKI PROGRAMOWANIA Z PROGRAMOWANIEM OBIEKTOWYM. Wykład 6

Podstawy programowania. Wykład 6 Wskaźniki. Krzysztof Banaś Podstawy programowania 1

Programowanie w C++ Wykład 4. Katarzyna Grzelak. 19 marca K.Grzelak (Wykład 1) Programowanie w C++ 1 / 37

Wprowadzenie do programowanie obiektowego w języku C++

Techniki Programowania wskaźniki

Wstęp do programowania INP001213Wcl rok akademicki 2018/19 semestr zimowy. Wykład 4. Karol Tarnowski A-1 p.

Wskaźnik może wskazywać na jakąś zmienną, strukturę, tablicę a nawet funkcję. Oto podstawowe operatory niezbędne do operowania wskaźnikami:

Języki programowania obiektowego Nieobiektowe elementy języka C++

Co to jest sterta? Sterta (ang. heap) to obszar pamięci udostępniany przez system operacyjny wszystkim działającym programom (procesom).

Struktury czyli rekordy w C/C++

Języki programowania. Tablice struktur, pliki struktur. Część ósma. Autorzy Tomasz Xięski Roman Simiński

Stałe, tablice dynamiczne i wielowymiarowe

Laboratorium nr 9. Temat: Wskaźniki, referencje, dynamiczny przydział pamięci, tablice dynamiczne. Zakres laboratorium:

Tablice, funkcje, wskaźniki - wprowadzenie

Konwersje napis <-> liczba Struktury, unie Scanf / printf Wskaźniki

Struktury, unie, formatowanie, wskaźniki

Podstawy programowania 1

Podstawy programowania

1. Wartość, jaką odczytuje się z obszaru przydzielonego obiektowi to: a) I - wartość b) definicja obiektu c) typ oboektu d) p - wartość

Podstawy programowania skrót z wykładów:

Tablice, funkcje - wprowadzenie

Podstawy programowania. Wykład 6 Złożone typy danych: struktury, unie. Krzysztof Banaś Podstawy programowania 1

Programowanie komputerowe. Zajęcia 4

Zmienne i struktury dynamiczne

XV. Wskaźniki Odczytywanie adresu pamięci istniejących zmiennych Wskaźniki pierwsze spojrzenie.

Wykład nr 3. Temat: Wskaźniki i referencje. Edward Morgan Forster

Podstawy programowania komputerów

Programowanie w C++ Wykład 5. Katarzyna Grzelak. 26 marca kwietnia K.Grzelak (Wykład 1) Programowanie w C++ 1 / 40

Wstęp do wskaźników w języku ANSI C

iii. b. Deklaracja zmiennej znakowej poprzez podanie znaku

Powyższe wyrażenie alokuje 200 lub 400 w zależności od rozmiaru int w danym systemie. Wskaźnik wskazuje na adres pierwszego bajtu pamięci.

Uzupełnienie dot. przekazywania argumentów

Typy wyliczeniowe Konwersje napis <-> liczba Struktury, unie Scanf / printf Wskaźniki

Wykład II. Programowanie II - semestr II Kierunek Informatyka. dr inż. Janusz Słupik. Wydział Matematyki Stosowanej Politechniki Śląskiej

Typy złożone. Struktury, pola bitowe i unie. Programowanie Proceduralne 1

Algorytmy i złożoności. Wykład 3. Listy jednokierunkowe

1 Wskaźniki i zmienne dynamiczne, instrukcja przed zajęciami

ŁAŃCUCHY W JĘZYKU C/C++

1 Przetwarzanie tablic znakowych

Ćwiczenie nr 6. Poprawne deklaracje takich zmiennych tekstowych mogą wyglądać tak:

> C++ wskaźniki. Dane: Iwona Polak. Uniwersytet Śląski Instytut Informatyki 26 kwietnia 2017

część 8 wskaźniki - podstawy Jarosław Gramacki Instytut Informatyki i Elektroniki Podstawowe pojęcia

Tablice i struktury. czyli złożone typy danych. Programowanie Proceduralne 1

Programowanie obiektowe W3

> C++ dynamiczna alokacja/rezerwacja/przydział pamięci. Dane: Iwona Polak. Uniwersytet Śląski Instytut Informatyki

Dla każdej operacji łącznie tworzenia danych i zapisu ich do pliku przeprowadzić pomiar czasu wykonania polecenia. Wyniki przedstawić w tabelce.

Wykład 4: Klasy i Metody

Stałe i zmienne znakowe. Stała znakowa: znak

PARADYGMATY PROGRAMOWANIA Wykład 4

Instytut Mechaniki i Inżynierii Obliczeniowej Wydział Mechaniczny Technologiczny Politechnika Śląska

DANE TEKSTOWE W JĘZYKU C/C++ - TABLICE ZNAKOWE

Programowanie i struktury danych

Podstawy informatyki. Elektrotechnika I rok. Język C++ Operacje na danych - wskaźniki Instrukcja do ćwiczenia

Materiał Typy zmiennych Instrukcje warunkowe Pętle Tablice statyczne Wskaźniki Tablice dynamiczne Referencje Funkcje

utworz tworzącą w pamięci dynamicznej tablicę dwuwymiarową liczb rzeczywistych, a następnie zerującą jej wszystkie elementy,

wykład III uzupełnienie notatek: dr Jerzy Białkowski Programowanie C/C++ Język C - zarządzanie pamięcią, struktury,

Techniki programowania INP001002Wl rok akademicki 2018/19 semestr letni. Wykład 3. Karol Tarnowski A-1 p.

METODY I JĘZYKI PROGRAMOWANIA PROGRAMOWANIE STRUKTURALNE. Wykład 02

Wstęp do programowania INP001213Wcl rok akademicki 2017/18 semestr zimowy. Wykład 12. Karol Tarnowski A-1 p.

Tablice (jedno i wielowymiarowe), łańcuchy znaków

dr inż. Paweł Myszkowski Wykład nr 8 ( )

C++ - klasy. C++ - klasy. C++ - klasy. C++ - klasy. C++ - klasy INNE SPOSOBY INICJALIZACJI SKŁADOWYCH OBIEKTU

Wykład 3 Składnia języka C# (cz. 2)

PROE wykład 2 operacje na wskaźnikach. dr inż. Jacek Naruniec

Łańcuchy znaków. Agnieszka Nowak - Brzezińska

Transkrypt:

Podstawy programowania w języku C++ Część dziewiąta Tablice a zmienne wskaźnikowe Autor Roman Simiński Kontakt roman.siminski@us.edu.pl www.programowanie.siminskionline.pl Niniejsze opracowanie zawiera skrót treści wykładu, lektura tych materiałów nie zastąpi uważnego w nim uczestnictwa. Opracowanie to jest chronione prawem autorskim. Wykorzystywanie jakiegokolwiek fragmentu w celach innych niż nauka własna jest nielegalne. Dystrybuowanie tego opracowania lub jakiejkolwiek jego części oraz wykorzystywanie zarobkowe bez zgody autora jest zabronione.

Nazwa tablicy jako wskaźnik na jej początek Nazwa tablicy jest interpretowana jako ustalony wskaźnik na jej początek (pierwszy element). int tab[ 10 ]; 10 elementów 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 tab Pierwszy element: tab[ 0 ] 2

Nazwa tablicy jako wskaźnik na jej początek, cd.... int tab[ 10 ]; int * p;... p = tab; 10 elementów 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 p tab Pierwszy element: tab[ 0 ] Przypisanie: p = tab; Jest równoznaczne z: p = &tab[ 0 ]; 3

Nazwa tablicy jako wskaźnik na jej początek, cd.... tab[ 0 ] = 5; tab[ 1 ] = 1; tab[ 2 ] = 10;... tab[ i ] = 22; Odwołania równoważne *p = 5 *( p + 1 ) = 1 *( p + 2 ) = 10... *( p + i ) = 22 0 1 2 3 i 8 9 p tab p + 0 p + 1 p + 2 p + 3 p + i 4

Nazwa tablicy jako wskaźnik na jej początek, cd.... Nazwa tablicy z indeksem Wskaźnik z przesunięciem Odwołania równoważne 0 1 2 3 i 8 9 p tab Odwołanie: *( p + i ) Odwołanie: tab[ i ] 5

Nazwa tablicy jako wskaźnik na jej początek, cd.... Wyrażenie p + i jest wyrażeniem wskaźnikowym, wskazuje ono na obiekt oddalony o i obiektów danego typu od p. Wartość dodawana do wskaźnika jest skalowana rozmiarem typu obiektu wskazywanego. Każde odwołanie: tab[ i ]; można zapisać tak: *( tab + i ) Oraz Każde odwołanie: *( p + i ) można zapisać tak: p[ i ]; 6

Uwaga, wskaźnik to nie tablica! int tab[ 10 ]; int * p = tab; Czy to jest to samo? Nie! int tab[ 10 ] obszar danych + wskaźnika na jego początek Nazwa tablicy 10 elementów tab 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 p int * p = tab wskaźnik zakotwiczony o początek tablicy 7

Nazwa tablicy to ustalony wskaźnik na jej początek Nazwa tablicy jest ustalonym (niemodyfikowalnym) wskaźnikiem na pierwszy jej element. Nazw tablic nie wolno modyfikować! Zwykłe wskaźniki można. int tab[ 10 ]; int * p = tab; tab = p; tab++; Źle p = tab + 8; p++; OK 8

Ciekawostka Wiemy, że odwołanie: Oraz, że odwołanie tab[ i ] można zapisać tak: *( tab + i ) *( tab + i ) można zapisać tak: tab[ i ] Wiemy również, że dodawanie jest przemienne, zatem każde odwołanie: *( tab + i ) można zapisać tak: *( i + tab ) Czy zatem odwołanie: *( i + tab ) można zapisać tak: i[ tab ]? 9

Ciekawostka, cd.... Tak, można, dla kompilatora nie ma to większego znaczenia. char napis[] = "język c";... cout << napis << endl; 0[ napis ] = 'J'; // Zamiast napis[ 0 ] 6[ napis ] = 'C'; // Zamiast napis[ 6 ] język c Język C cout << napis << endl; 10

Dlaczego nie wolno przypisywać tablic, posługując się ich nazwami? int a[ 10 ]; int b[ 10 ]; b = a; // Nie wolno przypisywać do siebie tablic! Gdyby przypisywanie było możliwe... a b 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 6 7 8 9 To po wykonaniu tej linii: b = a; gubimy obszar danych tablicy b! 0 1 2 3 4 5 a 6 7 8 9 b 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11

Arytmetyka na wskaźnikach podsumowanie Dozwolone operacje wskaźnikowe to: przypisywanie wskaźników do obiektów tego samego typu, przypisywanie wskaźników do obiektów innego typu po konwersji, dodawanie lub odejmowanie wskaźnika i liczby całkowitej, odejmowanie lub porównanie dwóch wskaźników związanych z ta samą tablicą, przypisanie wskaźnikowi wartości zero (lub wskazania puste NULL) lub porównanie ze wskazaniem pustym. 12

Wskaźniki w akcji metamorfoza funkcji put_string char napis[] = "Język C i C++"; put_string( napis ); void put_string( char s[] ) int i; for( i = 0; s[ i ]!= '\0'; i++ ) putchar( s[ i ] ); Wersja pierwotna 13

Wskaźniki w akcji metamorfoza funkcji put_string char napis[ 80 ] = "C++"; put_string( napis ); void put_string2( char * s ) for( ; *s!= '\0'; s++ ) putchar( *s ); Eliminujemy zmienną i Jak to działa...? 14

Wywołanie funkcji put_string char napis[ 80 ] = "C++"; put_string( napis ); void put_string2( char * s ) for( ; *s!= '\0'; s++ ) putchar( *s ); Kopiowanie parametru aktualnego napis do parametru s napis C + + \0 s 15

Parametr s jest kopią wskaźnika napis char napis[ 80 ] = "C++"; put_string( napis ); void put_string2( char * s ) for( ; *s!= '\0'; s++ ) putchar( *s ); Kopiowanie parametru aktualnego napis do parametru s napis C + + \0 s 16

Czy obiekt wskazywany przez s jest znacznikiem końca napisu? char napis[ 80 ] = "C++"; put_string( napis ); void put_string2( char * s ) for( ; *s!= '\0'; s++ ) putchar( *s ); Parametr s wskazuje na pierwszy element tablicy napis napis C + + \0 s 17

Znak wskazywany przez s wyprowadzamy jest do stdout char napis[ 80 ] = "C++"; put_string( napis ); void put_string2( char * s ) for( ; *s!= '\0'; s++ ) putchar( *s ); Parametr s wskazuje na pierwszy element tablicy napis C napis C + + \0 s 18

Wskaźnik s przesuwamy na następny znak char napis[ 80 ] = "C++"; put_string( napis ); void put_string2( char * s ) for( ; *s!= '\0'; s++ ) putchar( *s ); Parametr s wskazuje na kolejny element tablicy napis C napis C + + \0 s 19

Czy obiekt wskazywany przez s jest znacznikiem końca napisu? char napis[ 80 ] = "C++"; put_string( napis ); void put_string2( char * s ) for( ; *s!= '\0'; s++ ) putchar( *s ); Parametr s wskazuje na kolejny element tablicy napis C napis C + + \0 s 20

Znak wskazywany przez s wyprowadzamy jest do stdout char napis[ 80 ] = "C++"; put_string( napis ); void put_string2( char * s ) for( ; *s!= '\0'; s++ ) putchar( *s ); Parametr s wskazuje na kolejny element tablicy napis C+ napis C + + \0 s 21

Wskaźnik s przesuwamy na następny znak char napis[ 80 ] = "C++"; put_string( napis ); void put_string2( char * s ) for( ; *s!= '\0'; s++ ) putchar( *s ); Parametr s wskazuje na kolejny element tablicy napis C+ napis C + + \0 s 22

Czy obiekt wskazywany przez s jest znacznikiem końca napisu? char napis[ 80 ] = "C++"; put_string( napis ); void put_string2( char * s ) for( ; *s!= '\0'; s++ ) putchar( *s ); Parametr s wskazuje na kolejny element tablicy napis C+ napis C + + \0 s 23

Znak wskazywany przez s wyprowadzamy jest do stdout char napis[ 80 ] = "C++"; put_string( napis ); void put_string2( char * s ) for( ; *s!= '\0'; s++ ) putchar( *s ); Parametr s wskazuje na kolejny element tablicy napis C++ napis C + + \0 s 24

Wskaźnik s przesuwamy na następny znak char napis[ 80 ] = "C++"; put_string( napis ); void put_string2( char * s ) for( ; *s!= '\0'; s++ ) putchar( *s ); Parametr s wskazuje na kolejny element tablicy napis C++ napis C + + \0 s 25

Czy obiekt wskazywany przez s jest znacznikiem końca napisu? char napis[ 80 ] = "C++"; put_string( napis ); void put_string2( char * s ) for( ; *s!= '\0'; s++ ) putchar( *s ); Parametr s wskazuje na kolejny element tablicy napis C++ napis C + + \0 s 26

Wskaźniki w akcji metamorfoza funkcji put_string, wersja 3 i 4 void put_string3( char * s ) for( ; *s!= '\0' ; putchar( *s++ ) ) ; Kompresja iteracji for Najpierw pobierz znak wskazywany przez s, użyj go. *s ++ Potem zwiększ o jeden wartość wskaźnika s będzie on wtedy wskazywał na następny element tablicy. void put_string4( char * s ) while( *s ) putchar( *s++ ); Iteracja while nie jest taka zła... Znak '\0' to bajt o wartości 0 27

Wskaźniki pod lupą metamorfoza funkcji strcpy char s1[ 80 ] = "Język C"; char s2[ 20 ];... strcpy( s2, s1 ); Wersja początkowa Przypomnienie jak to działa s i++ s1... J ę z y k C \ 0... 0 1 2 3 4 5 6 79 d s2 J ę z y k C \ 0... 0 1 2 3 4 5 void strcpy( char d[], char s[] ) int i; for( i = 0; s[ i ]!= '\0'; i++ ) d[ i ] = s[ i ]; d[ i ] = '\0'; 6 19 28

Wskaźniki pod lupą metamorfoza funkcji strcpy void strcpy1( char * d, char * s ) while( *s!= '\0' ) *d = *s; d++; s++; *d = '\0'; Odwołania wskaźnikowe To właściwie nie wiele zmienia, poza wyeliminowaniem zmiennej i void strcpy2( char * d, char * s ) while( *s!= '\0' ) *d++ = *s++; *d = '\0'; Kompresja krok pierwszy 29

Wskaźniki pod lupą metamorfoza funkcji strcpy void strcpy3( char * d, char * s ) while( ( *d++ = *s++ )!= '\0' ) ; Kompresja krok drugi Wartością tego wyrażenia jest znak (bajt) przepisany z obszaru wskazywanego przez s do obszaru wskazywanego przez d. ( *d++ = *s++ )!= '\0' Operator = jest lewostronnie łączny Pobierz znak wskazywany, wykorzystaj go, zwiększ wskaźnik tak, by pokazywał na następny element tablicy. 30

Wskaźniki pod lupą metamorfoza funkcji strcpy void strcpy4( char * d, char * s ) while( *d++ = *s++ ) ; Kompresja krok trzeci Znak '\0' to bajt o wartości 0 Często spotykaną praktyką w funkcjach bibliotecznych jest udostępnianie wskaźnika do tablicy (jednej z tablic) będącej parametrem: char * strcpy5( char * d, char * s ) while( *d++ = *s++ ) ; return d; Tablica d jako rezultat funkcji 31

Wskaźniki pod lupą metamorfoza funkcji strcpy Pozwala to na skrócenie kodu, załóżmy następujące definicje tablic s1, s2, s3: char s1[ 80 ] = "C i C++"; char s2[ 80 ]; char s3[ 80 ]; Następujący fragment kodu: strcpy5( s2, s1 ); strcpy5( s3, s2 ); puts( s3 ); Można zapisać krócej: puts( strcpy5( s3, strcpy5( s2, s1 ) ) ); 32

Wskaźniki pod lupą metamorfoza funkcji strcpy W dotychczasowych realizacjach funkcji strcpyx, funkcja może modyfikować zawartość tablicy źródłowej: char * strcpy5( char * d, char * s ) *s = 'A';... Modyfikacja tablicy źródłowej dozwolona, choć merytorycznie niepoprawna Aby temu zaradzić, można zadeklarować parametr reprezentujący tablicę źródłową w specyficzny sposób: char * strcpy6( char * d, const char * s ) *s = 'A';... Tablica źródłowa jest chroniona 33

Wskaźniki pod lupą zastosowanie modyfikatora const Aby funkcja nie mogła zmodyfikować parametru przekazanego za pośrednictwem wskaźnika, należy w deklaracji użyć słowa const. Deklaracja: const char * s; oznacza, że s jest wskaźnikiem na stały (niemodyfikowalny) obiekt typu char. Można wyróżnić następujące kombinacje definicji wskaźnika z/bez const: const int * const p; // Ustalony wskaźnika na niemodyfikowalny obiekt int * const p; // Ustalony wskaź nika na modyfikowalny obiekt const int * p; // Zwykły wskaź nika na niemodyfikowalny obiekt int * p; // Zwykły wskaźnik na zwykły obiekt 34

Wskaźniki pod lupą zastosowanie modyfikatora const Wersja najbardziej restrykcyjna pod lupą: const int * const p; To się nie uda, ustalony wskaźnik należy zainicjować! Posługiwanie się ustalonym wskaźnikiem do stałego obiektu: int i = 10; const int * const p = &i;... j = *p + 10;... *p = 20;... p = &j; To jest OK, odwołanie nie modyfikujące obiektu Niedozwolone, odwołanie modyfikujące obiekt Niedozwolone, odwołanie modyfikujące wskaźnik 35

Wyznaczanie długości napisu funkcja strlen klasycznie Realizacja w wykorzystaniem iteracji while: int strlen( char s[] ) int len = 0; while( s[ len ]!= '\0' ) len++; return len; Realizacja w wykorzystaniem iteracji for: int strlen( char s[] ) int len; for( len = 0; s[ len ]!= '\0'; len++ ) ; return len; 36

Wyznaczanie długości napisu funkcja strlen wskaźnikowo Realizacja w wykorzystaniem iteracji while: int strlen( char * s ) char * ptr = s; while( *ptr!= '\0' ) ptr++; return ( int )( ptr s ); Realizacja w wykorzystaniem iteracji for: int strlen( char * s ) char * ptr; for( ptr = s; *ptr!= '\0'; ptr++ ) ; return ( int )( ptr s ); 37

Odwracanie kolejności znaków w napisie strrev klasycznie char * strrev( char s[] ) int begin, end; // Szukanie konca napisu for( end = 0; s[ end ]!= '\0'; end++ ) ; // Zamiana znakow miejscami for( begin = 0, end--; begin < end; begin++, end-- ) char c = s[ begin ]; s[ begin ] = s[ end ]; s[ end ] = c; return s; 38

Odwracanie kolejności znaków w napisie strrev wskaźnikowo char * strrev( char * s ) char * begin, * end; // Szukanie znacznika konca for( end = s; *end ; end++ ) ; // Zamiana znakow miejscami for( begin = s, end--; begin < end; begin++, end-- ) char c = *begin; *begin = *end; *end = c; return s; 39

Dynamiczna alokacja tablic konwencja języka C Na tablicach alokowanych dynamicznie na stercie, można wykonywać takie same operacje, jak na tablicach statycznych. Należy tylko uważnie przydzielać i zwalniać pamięć. char * s = NULL; int n; /* Tu ustalenie liczby potrzebnych elementów i zapamiętanie w zmiennej n */ s = malloc( n * sizeof( char ) ); if( s!= NULL ) strcpy( s, "Język C " ); strcat( s, "fajny jest!" ); puts( s );... free( s ); Zobaczmy, jak wyglądają kolejne etapy definiowania i wykorzystania takiej tablicy... 40

Dynamiczna alokacja tablic konwencja języka C, etap 1-szy Definicja wskaźnika typ obiektu wskazywanego taki, jak typ elementów tablicy jakich potrzebujemy. Zerowanie wskaźnika to dobra praktyka. char * s = NULL; int n; /* Tu ustalenie liczby potrzebnych elementów i zapamiętanie w zmiennej n */ s = malloc( n * sizeof( char ) ); if( s!= NULL ) strcpy( s, "Język C " ); strcat( s, "fajny jest!" ); puts( s );... free( s ); s Pamięć operacyjna Sterta 41

Dynamiczna alokacja tablic konwencja języka C, etap 2-gi Zwykle korzystamy ze zmiennej, która pozwoli zapamiętać ilu elementową tablicę potrzebujemy. char * s = NULL; int n; /* Tu ustalenie liczby potrzebnych elementów i zapamiętanie w zmiennej n */ s = malloc( n * sizeof( char ) ); if( s!= NULL ) strcpy( s, "Język C " ); strcat( s, "fajny jest!" ); puts( s );... free( s ); s Pamięć operacyjna Sterta 42

Dynamiczna alokacja tablic konwencja języka C, etap 3-ci Przed utworzeniem tablicy musimy ustalić konkretną liczbę elementów tablicy. Jak ustalimy tę liczbę zależy od konkretnego zastosowania. char * s = NULL; int n; /* Tu ustalenie liczby potrzebnych elementów i zapamiętanie w zmiennej n */ s = malloc( n * sizeof( char ) ); if( s!= NULL ) strcpy( s, "Język C " ); strcat( s, "fajny jest!" ); puts( s );... free( s ); s Pamięć operacyjna Sterta 43

Dynamiczna alokacja tablic konwencja języka C, etap 4-ty Przydział pamięci dla tablicy funkcja malloc otrzymuje liczbę bajtów potrzebnych do przechowania ustalonej liczby elementów tablicy. char * s = NULL; int n; /* Tu ustalenie liczby potrzebnych elementów i zapamiętanie w zmiennej n */ s = malloc( n * sizeof( char ) ); if( s!= NULL ) strcpy( s, "Język C " ); strcat( s, "fajny jest!" ); puts( s );... free( s ); s Pamięć operacyjna Sterta?...? Pamięć operacyjna 44

Dynamiczna alokacja tablic konwencja języka C, etap 5-ty Kontrola poprawności przydziału pamięci. Uwaga to koniecznie niezbędny etap! Przydzielony obszar pamięci ma przypadkową zawartość. char * s = NULL; int n; /* Tu ustalenie liczby potrzebnych elementów i zapamiętanie w zmiennej n */ s = malloc( n * sizeof( char ) ); if( s!= NULL ) strcpy( s, "Język C " ); strcat( s, "fajny jest!" ); puts( s );... free( s ); s Pamięć operacyjna Sterta???...? Pamięć operacyjna 45

Dynamiczna alokacja tablic konwencja języka C, etap 6-ty Tak utworzona tablicę można używać tak samo, jak każdą inną tablicę w języku C. Wszystkie funkcje do manipulowania np. napisami działają bez problemu. char * s = NULL; int n; /* Tu ustalenie liczby potrzebnych elementów i zapamiętanie w zmiennej n */ s = malloc( n * sizeof( char ) ); if( s!= NULL ) strcpy( s, "Język C " ); strcat( s, "fajny jest!" ); puts( s );... free( s ); s Pamięć operacyjna Sterta Język C fajny Pamięć jest! operacyjna 46

Dynamiczna alokacja tablic konwencja języka C, etap 6-ty Gdy tablica nie jest już potrzebna, zwalniamy przydzieloną pamięć i oddajemy do puli wolnych bloków. Uwaga, wskaźnik pokazuje dalej na zwolniony obszar pamięci! char * s = NULL; int n; /* Tu ustalenie liczby potrzebnych elementów i zapamiętanie w zmiennej n */ s = malloc( n * sizeof( char ) ); if( s!= NULL ) strcpy( s, "Język C " ); strcat( s, "fajny jest!" ); puts( s );... free( s ); s Pamięć operacyjna Sterta Język C fajny Pamięć jest! operacyjna 47

Dynamiczna alokacja tablic konwencja języka C, etap 6-ty Zerowanie wskaźnika po zwolnieniu pamięci jest dobrą praktyką. char * s = NULL; int n; /* Tu ustalenie liczby potrzebnych elementów i zapamiętanie w zmiennej n */ s = malloc( n * sizeof( char ) ); if( s!= NULL ) strcpy( s, "Język C " ); strcat( s, "fajny jest!" ); puts( s );... free( s ); s = NULL; s Pamięć operacyjna Sterta 48

Dynamiczna alokacja tablic konwencja języka C++ W języku C++ wykorzystujemy operatory new i delete. Stara wersja, zakładająca, że operator new oddaje wskaźnik zerowy w przypadku braku wolnej pamięci: char * s = 0; int n; // Tu ustalenie liczby potrzebnych elementów i zapamiętanie w zmiennej n s = new char [ n ]; if( s!= 0 ) strcpy( s, "Język C " ); strcat( s, "fajny jest!" ); puts( s );... delete [] s; 49

Dynamiczna alokacja tablic konwencja języka C++ Nowa wersja, zakładająca, że operator new generuje wyjątek w przypadku braku wolnej pamięci: char * s = 0; int n; // Tu ustalenie liczby potrzebnych elementów i zapamiętanie w zmiennej n try s = new char [ n ]; strcpy( s, "Język C " ); strcat( s, "fajny jest!" ); puts( s );... delete [] s; catch(... ) cout << "Brak pamięci dla wykonania tej operacji"; 50

Dynamiczna alokacja tablic konwencja języka C++ Wykorzystanie operatora new (nothrow) nie generującego wyjątków, obsługa jak w starej wersji: char * s = 0; int n; // Tu ustalenie liczby potrzebnych elementów i zapamiętanie w zmiennej n s = new (nothrow) char [ n ]; if( s!= 0 ) strcpy( s, "Język C " ); strcat( s, "fajny jest!" ); puts( s );... delete [] s; 51

Dynamiczna alokacja tablic konwencja języka C++ Zerowanie wskaźnika po zwolnieniu pamięci jest dobrą praktyką. char * s = 0; int n; // Tu ustalenie liczby potrzebnych elementów i zapamiętanie w zmiennej n s = new (nothrow) char [ n ]; if( s!= 0 ) strcpy( s, "Język C " ); strcat( s, "fajny jest!" ); puts( s );... delete [] s; s = 0; 52

Dynamiczna alokacja tablic konwencja języka C++ Zerowanie wskaźnika po zwolnieniu pamięci jest dobrą praktyką. char * s = 0; int n; // Tu ustalenie liczby potrzebnych elementów i zapamiętanie w zmiennej n try s = new char [ n ]; strcpy( s, "Język C " ); strcat( s, "fajny jest!" ); puts( s );... delete [] s; s = 0; catch(... ) cout << "Brak pamięci dla wykonania tej operacji"; 53

Ważna sprawa ostrożnie z parametrami wskaźnikowymi! W funkcjach bibliotecznych języka C i C++ stałą praktyką jest deklarowanie parametrów tablicowych z wykorzystaniem wskaźników, np: int strlen( char * s ); zamiast int strlen( char s[] ); Wymaga to dokładnego przeczytania dokumentacji, bowiem programiści często się mylą. Rozważmy następujący przykład (fragment systemu pomocy firmy Borland): Prototype Prototype char *gets(char *s); char *gets(char *s); Description Description Gets a string from stdin. Gets a string from stdin. gets collects a string of characters terminated by a new line from the standard input stream stdin and gets collects a string of characters terminated by a new line from the standard input stream stdin and puts it into s. The new line is replaced by a null character (\0) in s. puts it into s. The new line is replaced by a null character (\0) in s. gets allows input strings to contain certain whitespace characters (spaces, tabs). gets returns when it gets allows input strings to contain certain whitespace characters (spaces, tabs). gets returns when it encounters a new line; everything up to the new line is copied into s. encounters a new line; everything up to the new line is copied into s. 54

Ważna sprawa ostrożnie z parametrami wskaźnikowymi! Niedokładna lektura dokumentacji może sugerować, że funkcji należy użyć tak: char * imie; printf( "Podaj imie: " ); gets( imie ); Pamięć operacyjna imie??? Aga Pamięć operacyjna gets( imie ) Gdyby wskaźnik był wyzerowany, kompilator czasem pomoże: char * imie = NULL; imie Pamięć operacyjna printf( "Podaj imie: " ); gets( imie ); gets( imie ) Pamięć operacyjna Stare kompilatory firmy Borland: Null pointer assignment 55

Ważna sprawa ostrożnie z parametrami wskaźnikowymi! A trzeba np. tak: char imie[ 80 ]; printf( "Podaj imie: " ); gets( imie ); Pamięć operacyjna imie Aga Pamięć operacyjna gets( imie ) Lub tak: char * imie = NULL; imie = new (nothrow) char[ 80 ]; if( imie!= 0 ) printf( "Podaj imie: " ); gets( imie );... delete [] imie; Pamięć operacyjna imie Aga Pamięć operacyjna gets( imie ) 56

Można tworzyć dynamicznie tablice dowolnych typów double * dochody = 0; int liczbamiesiecy; // Tu ustalenie liczby miesiecy okresu rozrachunkowego dochody = new (nothrow) double [ liczbamiesiecy ]; if( dochody!= 0 ) for( int miesiac = 0; miesiac < liczbamiesiecy; miesiac++ ) dochody[ miesiac ] = 0;... delete [] dochody; 57

Można tworzyć dynamicznie tablice dowolnych typów typedef unsigned char byte; byte * bitmapa = 0; int rozmiarrysunku; // Tu ustalenie liczby bajtów rysunku bitmapowego bitmapa = new (nothrow) byte [ rozmiarrysunku ]; if( bitmapa!= 0 ) // Zaladuj bitmape // Zrob z nia co trzeba // Gdy juz niepotrzebna delete [] bitmapa; 58