Передача одномерного массива в функцию

Когда речь идет о простых переменных, то передача аргументов в функцию копированием в формальные параметры не создает проблем.

Но, когда в функцию нужно передать массив, то копирование может потребовать большого объема действий и значительного объема дополнительной памяти для хранения копии массива. Это нерационально, поэтому авторами языка Си было решено, что передача массива в функцию должна выполняется иначе, чем для простых переменных.

В задании 1 формальный параметр в виде указателя позволял работать внутри функции непосредственно с объектом, определенным в вызывающей функции. Эту идею можно распространить на массивы.

А именно, если в функцию передается адрес первого элемента массива, то в функции можно будет получить доступ ко всем его элементам, т.е работать напрямую с массивом. В этом случае при передаче массива достаточно будет скопировать только один указатель.

Тип формального параметра

Пример. В программе определены одномерный массив arr типа int и функция f. Массив необходимо передать в функцию, чтобы она обработала его элементы.

Так как имя одномерного массива — это указатель на его начало, то для передачи массива в функцию достаточно указать имя массива (только имя массива, без всяких квадратных скобок!). Например,

f(arr);

Очевидно, что соответствующий формальный параметр функции должен иметь тип указателя на базовый тип массива.

void f(int *a){…}

Исходя из этого определения, фактический параметр в вызове f не обязан быть именем массива. Т.е. функции можно передать любой указатель на базовый тип. Например, можно передать указатель не на первый, а на любой другой элемент массива.

Формальный параметр является обычным указателем, а значит не обладает способностью имени массива хранить размер выделенной для массива памяти.

В результате внутри функции размер переданного одномерного массива с помощью sizeof вычислить нельзя. Поэтому при передаче массива в функцию обычно требуется добавить дополнительный аргумент, через который функции сообщается размер массива.

Замечание

Эти рассуждения можно обобщить на случай массивов любой размерности: при передаче массива в функцию информация о его первом (левом) размере теряется.

ЗАДАНИЕ 2 (анализ размеров объектов)

1. Даны массив arr типа int и указатель pa:

int arr[]={1,2,3,4,5};

int* pa=arr;

Написать программу, в которой с помощью операции sizeof вычисляются и выводятся на экран размеры объектов arr и pa с поясняющим текстом Massiv и Ukazatel.

Объяснить результаты работы программы.

2. В программу добавить функцию с прототипом void size_of_arg(int* a). В этой функции вычисляется и выводится на экран размер переменной a.

В main поместить два вызова функции size_of_arg. Первый раз передать ей имя массива arr, а второй раз — указатель pa.

Перед выводом результатов на экран должен быть выведен поясняющий текст, соответственно, Peredan massiv и Peredan ukazatel.

Объяснить результаты работы программы.

Альтернативный синтаксис для задания типа аргумента-массива

Чтобы повысить самодокументируемость программ (подчеркнуть, что по смыслу программы аргументом функции является массив) в Си предлагается второй способ описания аргументов-массивов:

void f(int a[]);

Это еще один пример "синтаксического сахара", т.е. более удобный для восприятия способ записи. Различия с void f(int *a); чисто внешние. Встретив определение аргумента в виде int a[], компилятор заменит его на int *a.

Независимо от синтаксиса при передаче в функцию размер фактического массива будет утерян.

Замечание

Не будет синтаксической ошибкой, если в квадратных скобках указать размер массива — void f(int a[12]). Однако с практической точки зрения для одномерного массива это бесполезно, так как размер учитываться никак не будет.

ЗАДАНИЕ 3 (передача одномерного массива)

1. В функции main определяется и инициализируется массив из нескольких чисел типа double.

В программе после функции main определяется функция total, которой передается одномерный массив типа double, и количество элементов в нём.

Функция суммирует элементы этого массива и возвращает полученный результат.

Количество элементов массива вычисляется в функции main с помощью операции sizeof. Затем осуществляется вызов total.

Функция main выводит на экран:

а) подсчитанное количество элементов в массиве,

б) значение полученной суммы чисел.

Чтобы использовать total в main нужно в начале программе указать прототип total.

2. Чтобы убедиться, что компилятор две синтаксические формы определения типа формального параметра воспринимает как одну, использовать в прототипе функции и в её определении разный синтаксис задания типа аргумента.