3 Массивы
Массив — это набор переменных одного типа, имеющих одно и то же имя. Доступ к конкретному элементу массива осуществляется с помощью индекса. В языке С все массивы располагаются в отдельной непрерывной области памяти. Первый элемент массива располагается по самому меньшему адресу, а последний — по самому большому. Массивы могут быть одномерными и многомерными. Строка представляет собой массив символьных переменных, заканчивающийся специальным нулевым символом, это наиболее распространенный тип массива.
Одномерные массивы
Общая форма объявления одномерного массива имеет следующий вид:
тип имя_переменной [размер];
Как и другие переменные, массив должен быть объявлен явно, чтобы компилятор выделил для него определенную область памяти (т.е. разместил массив). Здесь тип обозначает базовый тип массива, являющийся типом каждого элемента. Размер задает количество элементов массива. Например, следующий оператор объявляет массив из 100 элементов типа double под именем balance:
double balance[100];
Доступ к элементу массива осуществляется с помощью имени массива и индекса. Индекс элемента массива помещается в квадратных скобках после имени. Например, оператор
balance[3] = 12.23;
присваивает 3-му элементу массива balance значение 12.23.
Индекс первого элемента любого массива в языке С равен нулю. Поэтому оператор
char p[10];
объявляет массив символов из 10 элементов — от р[0] до р[9]. В следующей программе вычисляются значения элементов массива целого типа с индексами от 0 до 99:
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int x[100]; /* объявление массива 100 целых */
int t;
/* присваение массиву значений от 0 до 99 */
for(t=0; t<100; ++t) x[t] = t;
/* вывод на экран содержимого x */
for(t=0; t<100; ++t) printf("%d ", x[t]);
return 0;
}
Двухмерные массивы
Стандартом С определены многомерные массивы. Простейшая форма многомерного массива — двухмерный массив. Двухмерный массив — это массив одномерных массивов. Объявление двухмерного массива d с размерами 10 на 20 выглядит следующим образом:
int d[10][20];
Во многих языках измерения массива отделяются друг от друга запятой. В языке С каждое измерение заключено в свои квадратные скобки.
Аналогично обращению к элементу одномерного массива, обращение к элементу с индексами 1 и 2 двухмерного массива d выглядит так:
d[1][2]
Многомерные массивы
В языке С можно пользоваться массивами, размерность которых больше двух. Общая форма объявления многомерного массива следующая:
тип имя_массива [Размер1][Размер2]...[РазмерN];
4 Строки
Одномерный массив наиболее часто применяется в виде строки символов. Строка — это одномерный массив символов, заканчивающийся нулевым символом. В языке С признаком окончания строки (нулевым символом) служит символ '\0'. Таким образом, строка содержит символы, составляющие строку, а также нулевой символ. Это единственный вид строки, определенный в С.
Объявляя массив символов, предназначенный для хранения строки, необходимо предусмотреть место для нуля, т.е. указать его размер в объявлении на один символ больше, чем наибольшее предполагаемое количество символов. Например, объявление массива str, предназначенного для хранения строки из 10 символов, должно выглядеть так:
char str[11];
Последний, 11-й байт предназначен для нулевого символа.
Записанная в тексте программы строка символов, заключенных в двойные кавычки, является строковой константой, например,
"некоторая строка"
В конец строковой константы компилятор автоматически добавляет нулевой символ.
Для обработки строк в С определено много различных библиотечных функций. Чаще всего используются следующие функции:
Имя функции |
Выполняемое действие |
strcpy(s1,s2) |
Копирование s2 в s1 |
strcat(s1,s2) |
Конкатенация (присоединение) s2 в конец s1 |
strlen(s1) |
Возвращает длину строки s1 |
strcmp(s1,s2) |
Возвращает 0, если s1 и s2 совпадают, отрицательное значение, если s1<s2 и положительное значение, если s1>s2 |
strchr(s1,ch) |
Возвращает указатель на первое вхождение символа ch в строку s1 |
strstr(s1,s2) |
Возвращает указатель на первое вхождение строки s2 в строку s1 |
Эти функции объявлены в заголовочном файле <string.h>.
5 Объявление функций в C++
В языке программирования С++ предусмотрена возможность создания собственных функций. В языке программирования С++ есть два типа функций:
– Функции, которые не возвращают значений
– Функции, возвращающие значение
Функции, не возвращающие значения, завершив свою работу никакого значения, не возвращают. Рассмотрим структуру объявления таких функций.
1 2 3 4 5 |
// структура объявления функций не возвращающих значений void /*имя функции*/(/*параметры функции*/) // заголовок функции { // тело функции }
|
Строка 2 начинается с зарезервированного слова void - это тип данных, который не может хранить какие-либо данные. Тип данных void говорит о том, что данная функция не возвращает никаких значений. void никак по-другому не используется и нужен только для того, чтобы компилятор мог определить тип функции. После зарезервированного слова void пишется имя функции. Сразу за именем функции ставятся две круглые скобочки, открывающаяся и закрывающаяся. Если нужно функции передавать какие-то данные, то внутри круглых скобочек объявляются параметры функции, они отделяются друг от друга запятыми. Строка 2 называется заголовком функции. После заголовка функции пишутся две фигурные скобочки, внутри которых находится алгоритм, называемый телом функции. Разработаем программу, в которой объявим функцию нахождения факториала, причём функция не должна возвращать значение.
|
// struct_func.cpp: определяет точку входа для консольного приложения.
#include "stdafx.h" #include <iostream> using namespace std;
// объявление функции нахождения n! void faktorial(int numb)// заголовок функции { int rezult = 1; // инициализируем переменную rezult значением 1 for (int i = 1; i <= numb; i++) // цикл вычисления значения n! rezult *= i; // накапливаем произведение в переменной rezult cout << numb << "! = " << rezult << endl; // печать значения n! }
int main(int argc, char* argv[]) { int digit; // переменная для хранения значения n! cout << "Enter number: "; cin >> digit; faktorial(digit);// запуск функции нахождения факториала system("pause"); return 0; }
|
После того, как были подключены все необходимые заголовочные файлы, можно объявлять функцию нахождения факториала. Под объявлением функции подразумевается выбор имени функции, определение параметров функции и написание алгоритма, который является телом функции. После выполнения этих действий функцию можно использовать в программе. Так как функция не должна возвращать значение, то тип возвращаемых данных должен быть void. Имя функции - faktorial, внутри круглых скобочек объявлена переменная numb типа int. Эта переменная является параметром функции faktorial(). Таким образом, все объявления в строке 8 в совокупности составляют заголовок функции. Строки 9 — 14 составляют тело функции faktorial(). Внутри тела в строке 10 объявлена переменная rezult, которая будет хранить результат нахождения n! После чего, в строках 11-12 Объявлен оператор цикла for для нахождения факториала. В строке 13 объявлен оператор cout, с помощью которого значение факториала будет печататься на экране. Теперь, когда функция объявлена можно воспользоваться ею. В строке 21 запускается функция faktorial(digit), внутри скобочек функции передаётся аргумент, т. е. значение, содержащееся в переменной digit.
Функции, возвращающие значение, по завершению своей работы возвращают определённый результат. Такие функции могут возвращать значение любого типа данных. Структура функций, возвращающих значение будет немного отличатся от структуры функций рассмотренных ранее.
1 2 3 4 5 6 |
// структура объявления функций возвращающих значения /*возвращаемый тип данных*/ /*имя функции*/(/*параметры функции*/) // заголовок функции { // тело функции return /*возвращаемое значение*/; }
|
Структура объявления функций осталась почти неизменной, за исключением двух строк. В заголовке функции сначала нужно определять возвращаемый тип данных, это может быть тип данных int, если необходимо возвратить целое число или тип данных float - для чисел с плавающей точкой. В общем, любой другой тип данных, всё зависит от того, что функция должна вернуть. Так как функция должна вернуть значение, то для этого должен быть предусмотрен специальный механизм, как в строке 5. C C помощью зарезервированного слова return можно вернуть значение, по завершении работы функции. Всё, что нужно, так это указать переменную, содержащую нужное значение, или некоторое значение, после оператора return. Тип данных возвращаемого значения в строке 5 должен совпадать с типом данных в строке 2. Переделаем программу нахождения факториала так, чтобы функция faktorial() возвращала значение факториала.
|
// struct_func.cpp: определяет точку входа для консольного приложения.
#include "stdafx.h" #include <iostream> using namespace std;
// объявление функции нахождения n! int faktorial(int numb)// заголовок функции { int rezult = 1; // инициализируем переменную rezult значением 1 for (int i = 1; i <= numb; i++) // цикл вычисления значения n! rezult *= i; // накапливаем произведение в переменной rezult return rezult; // передаём значение факториала в главную функцию }
int main(int argc, char* argv[]) { int digit; // переменная для хранения значения n! cout << "Enter number: "; cin >> digit; cout << digit << "! = " << faktorial(digit) << endl;// запуск функции нахождения факториала system("pause"); return 0; }
|
Теперь функция faktorial() имеет возвращаемый тип данных - int, так как n! - это целое число. В строке 13 объявлен оператор return, который возвращает значение, содержащееся в переменной rezult. В строке 22 выполняем запуск функции faktorial(), возвращаемое значение которой отправляем в поток вывода с помощью оператора cout. Можно было бы написать так int fakt = faktorial(digit); — переменной типа int присваиваем возвращаемое значение функции faktorial(), после чего в переменной fakt будет храниться значение n!.
Задание на лабораторную работу
Задание 1
Написать программу нахождения минимального и максимального элементов заданной последовательности чисел. Вывести на экран значения и порядковые номера искомых элементов.
Задание 2
Написать программу подсчета суммарного числа букв 'а' и букв 'b' в заданной строковой переменной. Вывести на экран каких букв больше.
Задание 3
Написать программу поиска подстроки в заданной строке. В случае нахождения заданной подстроки необходимо удалить ее.
Задание 4
Даны действительные числа a, b. Получить u = min(a, b-a), y = min(ab, a+b),
k = min(u+v2, 3.14).
Вычисление u, v и k оформите в виде функций.
Задание 5
Вычислить
Вычисление факториала числа оформите в виде подпрограммы.