Нейбауер А. - Моя первая программа на С C++ - 2002

число 35 будет размещено в памяти именно по адресу 21260, а так как эту область памяти занимает переменная tax, она приобретет значение 35 (рис.11.11).

Разумеется, можно возразить, что такой способ изменения значения переменной является слишком длинным. Намного легче просто присвоить переменной tax новое значение. Все это так, но дело в том, что понастоящему оценить эффективность применения указателей можно, например, когда они используются в качестве аргументов функций.

Указатели и функции

Без указателя мы должны передавать аргумент функции по значению. Это значит, что значение вызывающего параметра передается получающему параметру. Копируемые значения занимают отдельные области памяти, и изменение значения получающего параметра не приводит к изменению значения передающего параметра.

При передаче параметра по его адресу с помощью указателя мы не делаем дублирующих копий. Напротив, мы создаем вторую переменную, которая указывает на ту же область памяти. Таким образом, если мы изменяем значение переменной по указателю, то изменяем также и значение передающей переменной.

В программе, приведенной в Листинге 11.5, вводится значение строки и символа. Затем подсчитывается, сколько раз символ встречается в строке, и определяется позиция первого появления символа в строке.

Листинг 11.5. Программа, в которой используется указатель для возврата значений.

/*letcount.c*/

main()

{

char name[20], letter; int number, start; puts("Введите имя\n"); gets(name);

printf("Введите символ"); letter = getchar();

countlet(name, letter, &number, &start); printf("\nСимвол %c встречается в имени

%s %d раз\n", letter, name, number); printf("Первый раз символ встречается

в %d позиции", start);

}

countlet(ndplume, alpha, count, first) char ndplume[], alpha;

int *count, *first;

{

int index, flag; *count = 0; index = 0; flag = 0; *first = 0;

while (ndplume[index != '\0')

{

if (ndplume[index] == alpha)

{

*count = *count+1; if (flag == 0)

Ⱦɚɧɧɚɹ ɜɟɪɫɢɹ ɤɧɢɝɢ ɜɵɩɭɳɟɧɚ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɵɦ ɢɡɞɚɬɟɥɶɫɬɜɨɦ %RRNV VKRS Ɋɚɫɩɪɨɫɬɪɚɧɟɧɢɟ ɩɪɨɞɚɠɚ ɩɟɪɟɡɚɩɢɫɶ ɞɚɧɧɨɣ ɤɧɢɝɢ ɢɥɢ ɟɟ ɱɚɫɬɟɣ ɁȺɉɊȿɓȿɇɕ Ɉ ɜɫɟɯ ɧɚɪɭɲɟɧɢɹɯ ɩɪɨɫɶɛɚ ɫɨɨɛɳɚɬɶ ɩɨ ɚɞɪɟɫɭ piracy@books-shop.com

{

*first = index+1; flag = 1;

}

}

index++;

}

}

После ввода строки и символа мы передаем функции countlet() четыре переменных: строку, символ и адреса переменных count и start, определенных с помощью оператора получения адреса.

Функция присваивает адреса получающим указателям: адрес переменной number хранится в *count, а адрес переменной start содержится в *first (рис.11.12).

Рис. 11.12. Передача адресов функции

www.books-shop.com

символа в строке плюс единица. Добавляя единицу к индексу, мы указываем положение символа в строке, начиная отсчет с 1 (такой способ является наиболее привычным для большинства людей). После этого значение переменной flag меняется на 1, так что номер позиции первого встреченного в строке символа уже не будет меняться при обнаружении следующих символов.

После выполнения условия if значение индекса увеличивается, в результате чего при следующем прохождении цикла будет проверяться следующий символ строки. Весьма существенно, чтобы инструкция index++; помещалась после закрывающей фигурной скобки внешней инструкции if, но перед двумя заключительными закрывающими скобками, одна из которых отмечает конец инструкции while, а вторая завершает функцию. Если указанная инструкция будет помещена в каком-нибудь другом месте, функция не сможет успешно работать.

После завершения выполнения функции countlet() управление передается назад в main(), где осуществляется вывод информации, включающий вывод строки.

* В этом случае можно использовать инструкцию (*count)++;.(Прим.перев.)

символа, количества появлений символа в строке и первого случая появления символа в строке.

Обратите внимание на то, что для возврата значения функция не использует инструкцию return. Вместо этого значения переменных number и start присваиваются через указатели. Другими словами, в программе возврат значений осуществляется путем использования указателей в качестве аргументов функции.

Можно написать ту же программу без использования указателей, определив переменные number и start как глобальные. Тогда и функция main(), и функция countlet() смогут обращаться к ним без передачи аргумента, однако использование указателей расширяет возможности контроля за работой программы. Переменные остаются локальными, но к ним можно обращаться и менять их значения путем передачи их адресов.

Использование указателей совершенно необходимо при работе с дисковыми файлами и выводе информации на принтер, что и будет являться предметом нашего разговора в главе 12.

Вопросы

1.Где может быть использован структурный тип данных?

2.Как определить структуру?

3.В чем заключается различие между типом записи структуры и структурной переменной?

4.Как обратиться к элементу структуры?

5.Может ли структура содержать элементы одного типа?

6.Что такое указатель?

7.Если в программе присутствует определение типа float *num, в чем будут выражаться различия между num и *num?

8.Для чего в языке Си используют указатели?

9.Каким образом указатели передаются функции?

Упражнения

1.Напишите программу, в которой структура используется для составления инвентарной описи. Информация включает в себя название продукта, цену, количество, имя поставщика.Внесите изменения в программу из упражнения 1 с тем, чтобы можно было вводить информацию в массив структур, состоящий из 20 элементов.

2.Внесите изменения в программу из упражнения 2 так, чтобы выводить на экран общую стоимость включенных в опись товаров.

3.Напишите программу, в которой две переменные типа float определяются в main() как локальные, а затем используются в функции,

www.books-shop.com

вычисляющей квадраты обоих чисел.

4.Объясните, почему следующая программа написана неверно:

5.main()

6.{

7.struct CD

10.char category[12];

11.char name[20];

12.float cost;

13.int number;

14.} disc;

15.puts("Введите сведения о диске");

16.printf("Введите название: ");

17.gets(name);

18.printf("Введите описание: ");

19.gets(description);

20.printf("Введите категорию: ");

21.gets(category);

22.printf("Введите цену: ");

23.scanf("%f", &cost);

24.printf("Введите номер ячейки: ");

25.scanf("%d", &number);

26.puts("Введена следующая информация о диске: ");

27.printf("Название: %s\n", name);

28.printf("Описание: %s\n", description);

29.printf("Категория: %s\n", category);

31.printf("Номер п/п: %d\n", number);

}

www.books-shop.com

ГЛАВА 12 ВЫВОД НА ДИСК И ПРИНТЕР

Простое отображение информации на дисплее используется практически в каждой программе, но возможности его несколько ограничены. Даже использование временной остановки выполнения программы, чтобы дать пользователю возможность ознакомиться со всеми сообщениями, не решает проблемы полностью: как только сообщение уходит за пределы экрана, его уже невозможно прочитать без повторного запуска программы.

Более того, значения, присвоенные переменным, сохраняются только на время выполнения программы. Как только работа программы завершена, вся введенная информация теряется. Это означает, что если вы, например, ввели сведения о своей коллекции компакт-дисков в массив структурных переменных, они утрачиваются после завершения работы программы, и когда вы в следующий раз обратитесь к компьютеру, все данные придется вводить заново.

Для того чтобы сохранить информацию для себя или ознакомить других людей с результатами работы своей программы, нужно распечатать эти результаты на бумаге. А чтобы иметь возможность в любой момент обратиться к однажды введенным данным, необходимо сохранить информацию в файле на диске.

Что такое файловая структура

Выводимые данные отправляются на диск или печатающее устройство в зависимости от соответствующих инструкций вывода не сразу. Вместо этого они прежде поступают в область памяти, предназначенную для временного хранения информации, которая называется буфером. И только когда буфер заполняется, данные переправляются на диск или принтер (рис.12.1). Вводимые с диска данные также сначала поступают в буфер, откуда могут быть выведены на экран или присвоены в качестве значения переменной.

Для того чтобы направить данные в буфер или получить их из буфера, необходимо некоторое связующее звено между вашей программой и операционной системой компьютера. Этим звеном является файловая структура.

Когда программа открывает файл для работы, она тем самым создает специальную структуру в памяти. Эта структура содержит сведения,

Рис. 12.1. Некоторое время данные хранятся в буфере

необходимые вашей программе и компьютеру для осуществления вывода данных в файл и ввода из файла, а также для печати информации на принтере.

Например, структура содержит адрес буфера файла, чтобы компьютер знал, где искать информацию, которую вы хотите вывести на диск, или куда поместить данные, которые вы хотите считать с диска. Кроме того, эта структура хранит сведения о количестве символов, остающихся в буфере, а также о позиции следующего символа как выводимого из буфера, так и поступающего в него (рис.12.2).

www.books-shop.com

Как открыть файл

Связь между программой и файлом устанавливается при помощи функции fopen(), синтаксис которой показан на рис.12.3.

Эта функция присваивает адрес структуры указателю. Первым параметром этой функции является имя файла, которое должно быть указано в соответствии с

Рис. 12.3. Синтаксис функции fopen()

определенными правилами. Например, в операционной системе MS-DOS имя файла может состоять максимум из восьми символов, плюс расширение имени, состоящее не более чем из трех символов (расширение не является обязательным элементом). Если вы хотите вывести информацию на печатающее устройство, а не в дисковый файл, в качестве имени файла в кавычках указывается "PRN". При этом автоматически осуществляется вывод данных на принтер.

В качестве второго параметра функции передается режим доступа к файлу, то есть сообщение о том, какие операции пользователь намерен производить с файлом. В Си и Си++ параметр, определяющий режим доступа, также заключается в кавычки. Возможны следующие варианты:

rУказывает на то, что будет выполняться чтение информации из файла в память компьютера.

Если файл к этому моменту не существует на диске, программа сообщит об ошибке выполнения.

w Указывает на то, что будет выполняться запись данных на диск или вывод на принтер. Если файл к этому моменту не существует, операционная система создаст его. Если файл уже существует на диске, вся записанная в нем

на данный момент информация будет уничтожена. a Указывает на то, что следует добавить

информацию в конец файла. В случае отсутствия файла, операционная система создаст его. Если он существует, выводимые новые данные будут добавлены в конец файла без уничтожения текущего содержимого.

www.books-shop.com

Компиляторы Си++ и многие компиляторы Си стандарта ANSI позволяют открывать файл одновременно и для чтения, и для записи. Для этого в аргументе функции указываются режимы доступа

"r+", "w+" или "a+".

Например, если вы хотите создать файл с именем CD.DAT для хранения картотеки коллекции компактдисков, вы должны использовать следующие инструкции:

FILE *cdfile;

cdfile = fopen("CD.DAT", "w");

Если в программе требуется осуществить чтение из файла, а не запись в него, используйте следующую запись:

FILE *cdfile;

cdfile = fopen("CD.DAT", "r");

Обратите внимание, что и имя файла, и символ, определяющий режим доступа, заключены в двойные кавычки. Это обусловлено тем, что они передаются функции fopen() как строки. Имя файла можно ввести с клавиатуры, как значение строковой переменной, а затем использовать имя этой переменной в качестве аргумента, без кавычек.

Если вы хотите распечатать информацию о вашей коллекции на принтере, используйте следующую последовательность инструкций:

FILE *cdfile;

cdfile = fopen("PRN", "w");

Учтите, что вывод информации на принтер возможен только с режимом доступа "w".

Как Си/Си++ работает с файлами

Си сохраняет сведения о текущей позиции чтения и записи в файле, используя специальный указатель.

При чтении информации из файла, указатель определяет следующие данные, которые должны быть считаны с диска. Когда файл открывается впервые с использованием режима доступа "r", указатель помещается на первый символ файла. При выполнении очередной операции чтения, указатель перемещается к следующей порции данных, которые должны быть прочитаны. Величина шага перемещения при этом зависит от количества информации, которая считывается за один прием (рис.12.4). Если за один раз считывается только один символ, указатель передвинется на следующий символ, если читается целая структура, указатель перейдет на следующую структуру. Как только вся информация прочитана из файла, указатель попадает на специальный код, называемый символом конца файла*. Попытка продолжения чтения после достижения конца файла приведет к ошибке выполнения.

www.books-shop.com