Программирование Cи / Богатырев_Язык Си в системе Unix

/*#!/bin/cc primes.c -o primes -lm * Простые числа.

*/

#include <stdio.h> #include <math.h> int debug = 0;

/* Корень квадратный из числа по методу Ньютона */ #define eps 0.0001

double sqrt (x) double x;

{

not_div = 0; break;

}

i += 2; /*

*Нет смысла проверять четные,

*потому что если делится на 2*n,

*то делится и на 2,

*а этот случай уже обработан выше.

*/

}

return not_div;

}

} while( lft < rgt ); return mid;

}

void main(){ ulong i; for(i=0; i <= 100; i++)

printf("%ld -> %lu\n", i, i_sqrt(i));

}

Использованное нами при объявлении переменных ключевое слово register означает, что переменная является ЧАСТО ИСПОЛЬЗУЕМОЙ, и компилятор должен попытаться разместить ее на регистре процессора, а не в стеке (за счет чего увеличится скорость обращения к этой переменной). Это слово используется как

register тип переменная;

register переменная; /* подразумевается тип int */

От регистровых переменных нельзя брать адрес: &переменная ошибочно.

1.37. Напишите программу, вычисляющую числа треугольника Паскаля и печатающую их в виде треугольника.

n - номер строки

В разных вариантах используйте циклы, рекурсию.

1.38. Напишите функцию вычисления определенного интеграла методом Монте-Карло. Для этого вам придется написать генератор случайных чисел. Си предоставляет стандартный датчик ЦЕЛЫХ равномерно распределенных псевдослучайных чисел: если вы хотите получить целое число из интервала [A..B], используйте

int x = A + rand() % (B+1-A);

Чтобы получать разные последовательности следует задавать некий начальный параметр последовательности (это называется "рандомизация") при помощи

srand( число ); /* лучше нечетное */

Чтобы повторить одну и ту же последовательность случайных чисел несколько раз, вы должны поступать так:

srand(NBEG); x=rand(); ... ; x=rand(); /* и повторить все сначала */ srand(NBEG); x=rand(); ... ; x=rand();

Используемый метод получения случайных чисел таков:

static unsigned long int next = 1L; int rand(){

next = next * 1103515245 + 12345;

return ((unsigned int)(next/65536) % 32768);

}

void srand(seed) unsigned int seed; { next = seed; }

Для рандомизации часто пользуются таким приемом:

char t[sizeof(long)];

time(t); srand(t[0] + t[1] + t[2] + t[3] + getpid());

1.39. Напишите функцию вычисления определенного интеграла по методу Симпсона.

/*#!/bin/cc $* -lm

* Вычисление интеграла по методу Симпсона */

#include <math.h>

extern double integral(), sin(), fabs(); #define PI 3.141593

int niter; /* номер итерации */

void main(){

double integral();

printf("%g\n", integral(0.0, PI, myf, 0.000000001)); /* Заметьте, что myf, а не myf().

* Точное значение интеграла равно 2.0 */

printf("%d итераций\n", niter );

}

double integral(a, b, f, eps)

h = fabs(b - a) / n2; h2 = h * 2.0;

/* Вычисляем первое приближение */ /* Сумма по нечетным точкам: */ for( Sodd = 0.0, x = a+h, i = 0;

i < n;

i++, x += h2 )

Sodd += (*f)(x);

/* Сумма по четным точкам: */ for( Seven = 0.0, x = a+h2, i = 0;

i < n-1;

i++, x += h2 )

} while( niter < 31 && fabs(S - Sprev) / 15.0 >= eps ); /* Используем условие Рунге для окончания итераций */

return ( 16.0 * S - Sprev ) / 15.0 ;

/* Возвращаем уточненное по Ричардсону значение */

}

1.40. Где ошибка?

exit(0);

}

/* или такой пример из жизни - взят из переписки в Relcom */

...

Результат непредсказуем. Дело в том, что y/*ptr превратилось в начало комментария! Поэтому бинарные операции принято окружать пробелами.

x = y / *ptr /* должно быть 4 */ + 1;

1.44. Найдите ошибки в директивах препроцессора Си † (вертикальная черта обозначает левый край файла).

|

| #include <stdio.h> |#include < sys/types.h >

Ответ: в первой директиве стоит пробел перед #. Диез должен находиться в первой позиции строки. Во второй директиве в <> находятся лишние пробелы, не относящиеся к имени файла - препроцессор не найдет такого файла! В данном случае "красота" пошла во вред делу. В третьей - между именем макро inc и его аргументом в круглых скобках (x) стоит пробел, который изменяет весь смысл макроопределения: вместо макроса с параметром inc(x) мы получаем, что слово inc будет заменяться на (x)((x)+1). Заметим однако, что пробелы после # перед именем директивы вполне допустимы. В четвертом случае показана характерная опечатка - символ ; после определения. В результате написанный printf() заменится на

printf( "n=%d\n", 12; );

где лишняя ; даст синтаксическую ошибку.

В пятом случае ошибки нет, но нас ожидает неприятность в строке p=4-X; которая расширится в строку p=4--2; являющуюся синтаксически неверной. Чтобы избежать подобной ситуации, следовало бы написать

p = 4 - X; /* через пробелы */

но еще проще (и лучше) взять макроопределение в скобки:

#define X (-2)

1.45. Напишите функцию max(x, y), возвращающую большее из двух значений. Напишите аналогичное макроопределение. Напишите макроопределения min(x, y) и abs(x) (abs - модуль числа). Ответ:

#define abs(x) ((x) < 0 ? -(x) : (x)) #define min(x,y) (((x) < (y)) ? (x) : (y))

Зачем x взят в круглые скобки (x)? Предположим, что мы написали

† Препроцессор Си - это программа /lib/cpp

У нас появилась "дикая" операция --z; а выражение a|b<0 соответствует a|(b<0), с совсем другим порядком операций! Поэтому заключение всех аргументов макроса в его теле в круглые скобки позволяет избежать многих неожиданных проблем. Придерживайтесь этого правила!

Вот пример, показывающий зачем полезно брать в скобки все определение:

При вызове

z = sizeof div(1, 2); превратится в

z = sizeof(1) / (2);

что равно sizeof(int)/2, а не sizeof(int). Вариант

#define div(x, y) ((x) / (y))

будет работать правильно.

1.46. Макросы, в отличие от функций, могут порождать непредвиденные побочные эффекты:

int sqr(int x){ return x * x; } #define SQR(x) ((x) * (x)) main(){ int y=2, z;

z = sqr(y++); printf("y=%d z=%d\n", y, z); y = 2;

z = SQR(y++); printf("y=%d z=%d\n", y, z);

}

Вызов функции sqr печатает "y=3 z=4", как мы и ожидали. Макрос же SQR расширяется в

z = ((y++) * (y++));

и результатом будет "y=4 z=6", где z совсем не похоже на квадрат числа 2.

1.47. ANSI препроцессор† языка Си имеет оператор ## - "склейка лексем":

/* превратится в int x31 = 1; */

int CV(a) = 2; /* даст int command_a = 2; */

...

}

Старые версии препроцессора не обрабатывают такой оператор, поэтому раньше использовался такой трюк:

#define VAR(a, b) a/**/b

в котором предполагается, что препроцессор удаляет комментарии из текста, не заменяя их на пробелы. Это не всегда так, поэтому такая конструкция не мобильна и пользоваться ею не рекомендуется.

1.48. Напишите программу, распечатывающую максимальное и минимальное из ряда чисел, вводимых с клавиатуры. Не храните вводимые числа в массиве, вычисляйте max и min сразу при вводе очередного числа!

† ANSI - American National Standards Institute, разработавший стандарт на язык Си и его окружение.