Передача массива функции
Массив может быть передан целиком из одной функции в другую, хотя в языках Си и Си++ процедура передачи массива довольно сильно отличается от передачи переменных других типов. При передаче переменной, не являющейся массивом, Си копирует данные, помещая их в область памяти, отведенную для принимающей переменной. Таким образом, имеются два набора данных, и если вызванная функция изменит значение переданной ей переменной, содержимое исходной переменной затронуто не будет.
При передаче массива происходит передача только лишь его адреса. Си не делает копии данных, а как бы дает исходному массиву (занимаемой им области памяти) другое имя. В Листинге 3 продемонстрировано, как передавать массив в качестве аргумента. Обратите внимание, что для вызова аргумента используется только имя массива без индекса:
convert(temps)
Листинг 3. Передача массива.
/*arr_pass.c*/
#define COUNT 31
main()
{
int temps[COUNT];
int index;
floatcelsius;
/*загрузка значений в массив*/
for (index = 0; index < COUNT; index++)
{
printf("Введите значение температуры #%d: ", index);
scanf("%d", &temp[index]);
}
/*передача массива функции convert()*/
convert(temps);
}
/*функция преобразования значений*/
convert(heat)
int heat[];
{
int index;
floatcelsius;
for (index = 0; index < COUNT; index++)
{
celsius = (5.0 / 9.0) * (temps[index] - 32);
printf("%d\t\t%6.2f\n", heat[index], celsius);
}
}
|
|
| ||||
Так как в действительности был передан адрес массива, нам нет необходимости указывать количество элементов в формальном аргументе. Поэтому в записи используются только пустые квадратные скобки, указывающие на то, что имеется в виду именно массив:
convert(heat);
intheat[];
Передача параметра посредством передачи адреса вместо копирования данных экономит память, но этот способ может давать побочные эффекты. Изменение
Рис.
6. Изменение значения массива функцией
массива в вызываемой функции приводит к изменению значений переданного ей массива, то есть если функция convert() присвоит новые значения массиву heat, эти же значения будут присвоены и массиву temps. Рис. 6 демонстрирует программу, в которой функция convert() добавляет к значению каждого элемента массива heat единицу. Массив heat имеет тот же адрес в памяти, что и массив temps, поэтому значение каждого элемента массива temps также увеличится на единицу.
Использование массивов
Представьте себе, что вы являетесь менеджером в отеле, и в вашем ведении находятся помещения для проведения заседаний. У вас есть десять комнат для совещаний, каждая из которых рассчитана на определенное количество человек. Вам нужна программа, которая будет выполнять следующие три функции:
составлять таблицу, содержащую сведения о номере и максимальной вместимости каждой комнаты;
предоставлять информацию о максимальной вместимости определенной комнаты;
выводить список комнат, имеющих определенную вместимость.
Есть несколько способов создания такой программы. Вы можете использовать массив, состоящий из 20 элементов, содержащих как номер комнат, так и количество мест, на которое каждая из них рассчитана. Массив будет выглядеть примерно так:
introom[20] = {102, 12, 107, 43...
то есть нечетные элементы отображают номера комнат, а четные — вместимость. Комната 102 рассчитана на 12 человек, комната 107 может вместить 43 человека и так далее. Определив элемент, содержащий номер комнаты, вы знаете, что значение максимальной вместимости этой комнаты представлено следующим элементом массива.
Другой вариант связан с использованием двухмерного массива. Такие массивы мы рассмотрим позже, когда будем обсуждать строки.
Третьей возможностью является использование двух параллельных массивов. Когда вы используете параллельные массивы, то создаете два независимых массива, порядок расположения элементов в которых, тем не менее, находится в соответствии. То есть первый элемент одного массива каким-то образом соотносится с первым элементом другого массива и так далее.
В Листинге 4 приведен текст программы, в которой проблемы с распределением комнат решаются путем использования параллельных массивов. Массив room содержит список номеров комнат, которые находятся в вашем распоряжении, а в массиве max записаны данные о количестве мест, на которые рассчитана каждая комната. Если мы знаем, что номер комнаты хранится в пятом элементе массива room, то нам известно, что вместимость этой комнаты находится также в пятом элементе, только массива max.
Листинг 4. Использование двух параллельных массивов.
/*rooms.c*/
int room[10] = {102, 107, 109, 112,
115, 116, 123, 125, 127, 130};
int max[10] = {12, 43, 23, 12, 20, 15, 16,
23, 12, 15};
main()
{
int index, choice, num, rooms, flag, found;
rooms = 10;
puts("1.Показать вместимость всех комнат\n");
puts("2.Определить вместимость определенной комнаты\n");
puts("3.Найти комнату определенной вместимости\n");
printf("Введите Ваш выбор от 1 до 3: ");
scanf("%d", &choice);
if (choice == 1)
{
for (index = 0; index < rooms; index++)
printf("Комната #%d рассчитана на %dмест\n", room[index], max[index]);
}
if (choice == 2)
{
printf("введите номер комнаты: ");
scanf("%d", &num);
index = 1;
found = 0;
while (! found && index < rooms)
if (room[index] == num)
found = 1;
else
index++;
if (! found)
puts("Комнаты с таким номером нет в списке\n");
else
printf("Комната #%d рассчитана на %d мест\n", room[index], max[index]);
}
if (choice == 3)
{
flag = 0;
printf("Введите минимальное желательное количество мест:");
scanf("%d", &num);
for (index = 0; index < rooms; index++)
if (max[index] >= num)
{
flag = 1;
printf("Комната #%d рассчитана на %d мест\n", room[index], max[index]);
}
if (flag == 0)
puts("Комнат с таким количеством мест нет\n");
}
}
В этой программе максимальное значение индекса массива присваивается переменной rooms, а затем на экран выводится меню. Выбор одного из пунктов меню определяет, какая из функций будет выполняться. Это осуществляется с помощью последовательности из трех инструкций if. Аналогичную программу можно было написать с использованием инструкции switch или вложенных инструкций if...else.
Первая процедура в цикле for выводит список всех комнат и их вместимость. Здесь необходима только одна индексная переменная, которая используется в качестве индекса как для массива room, так и для массива max.
Вторая процедура просматривает массив в поисках элемента, имеющего значение, соответствующее номеру комнаты, введенному пользователем.
В третьей процедуре выполняется поиск номеров комнат, которые могут обеспечить определенную вместимость, указанную пользователем. Но после обнаружения первого подходящего варианта поиск не останавливается. Просмотр массива происходит до конца с целью составления списка всех комнат, удовлетворяющих указанному условию. Переменная flag используется для индикации того, что не обнаружено ни одной подходящей комнаты.
Строки
Строкой называется массив символов. При определении строки вы присваиваете ей имя и указываете максимальное количество символов, которое может в ней содержаться. Однако не забывайте о том, что один элемент массива всегда резервируется для нулевого символа (\0), вследствие чего при определении строки следует указывать количество элементов на единицу больше действительно предполагаемой максимальной длины строки.
Си и Си++ позволяют осуществлять ввод и вывод массива символов в виде некой целостности — строки. В то же время, каждый символ является отдельным независимым элементом массива (рис.7). Например, с помощью следующей программы можно ввести строку, а затем отобразить составляющие ее отдельные символы:
main()
{
char name[20];
int index;
printf("ВведитеВашеимя: ");
scanf("%s", name);
for (index = 0; index < 20; index++)
printf("%c\n", name[index]);
}
Рис.
7. Каждый из символов, составляющих
строку, в действительности является
отдельным элементом массива
Если в действительности было введено меньше двадцати символов, элементы массива, следующие за нулевым символом, содержат случайные величины.
Если бы в языке Си отсутствовала функция gets(), то ввод строки можно было осуществить путем последовательного ввода символов и присваивания их в качестве значения отдельным элементам массива, как это продемонстрировано в Листинге 5.
Листинг 5. Имитация функции gets().
/*getstr.c*/
main()
{
char name[10], letter;
int index;
index = 0;
puts("Введите имя, по окончании нажмите Enter\n");
do
{
letter = getchar();
name[index] = letter;
index++;
}
while (letter !='\r' && index < 9);
name[index] = '\0';
putchar('\n');
puts(name);
}
К счастью, язык Си расценивает строки как особую разновидность массивов, позволяя осуществлять ввод и вывод строк как единого целого. Однако какие-либо дополнительные приемы обращения со строками в языке Си отсутствуют. В то же время, использование строк настолько распространено в программировании, что большинство Си и Си++ компиляторов имеют специальные функции для работы со строками. Конечно, для этих целей можно написать и собственные функции, но использование стандартных библиотек представляется более эффективным.
В качестве примера мы обсудим несколько функций работы со строками и посмотрим, какие инструкции следует написать, чтобы выполнить те же действия без использования библиотечных функций.