Язык Си - Уэйт, Прата, Мартин

РИС. 13.5. Указатели сортируемых строк.

или, может быть,

А > fuss

с использованием двух системных приглашений.

Аргументы командной строки являются дополнительными элементами в той же самой строке:

%fuss - r Ginger

Следует заметить, что программа на языке Си может вводить информацию в эти элементы и применять их для собственных нужд. Этот механизм предназначен для

использования аргументов функции main( ). Вот типичный пример:

/* main( ) с аргументами */ main(argc, argv)

int argc;

char *argv[ ];

{

int count;

for(count = 1; count < argc; count++) printf(" %s", argv[count]);

printf("\n");

271

}

Поместите эту программу в выполняющий файл, названный echo, и вот что произойдет:

А > echo

Ямог бы воспользоваться небольшой помощью.

Ямог бы воспользоваться небольшой помощью.

Вероятно, вы видите, почему функция называется echo, но еще не можете понять, как она работает. Может быть, это объяснение поможет вам (мы надеемся).

Компиляторы Си предполагают наличие у main( ) двух аргументов. Первый аргумент представляет количество строк, следующих за командным словом. Обычно (но не

обязательно) этот аргумент типа int называется argc (argument count). Система использует пробелы, чтобы сообщить о конце одной строки и начале следующей. Так,

наш пример с echo имеет шесть строк, а пример с fuss имел две строки. Второй аргумент является массивом указателей строк. Каждой строке, входящей в командную строку, присваивается ее

собственный указатель. По соглашению, этот массив указателей называется argv (argument values). Если можно (некоторые операционные системы не позволяют этого), элементу argv[0] присваивается имя самой программы. В этом случае аргументу argv[l] присваивается первая следующая строка и т. д. Для нашего примера имеем

argv[0] ссылается на echo (для большинства систем) argv[1] ссылается на я

argv [2] ссылается на мог argv [6] ссылается на помощью

Поскольку вы используете эти обозначения, то можете легко проследить остаток программы.

272

РИС. 13.6. Аргументы командной строки.

Многие программисты используют для argv и другие обозначения:

main(arge, argv) int arge;

char **argv;

Описание argv на самом деле эквивалентно char *аrgv[ ];. Читая его, вы могли бы сказать, что argv является указателем на указатель на тип char. Наш пример дает то же самое. У нас был массив из семи элементов. Имя массива является указателем на его первый элемент. Поэтому argv ссылается на argv[0], a argv[0] является указателем на тип char. Следовательно, даже с исходным определением argv является указателем на указатель на тип char. Вы можете использовать любую из этих форм, но видно, что первая проще для понимания.

Очень часто аргументы командных строк используются для указания возможностей

программы. Например, можно применять комбинацию символов - r, чтобы заставить программу выполнять сортировку в обратном порядке. Обычно альтернативы задаются

при помощи дефиса и буквы, как - r. Эти "флажки" ничего нс означают в языке Си; вы должны сами запрограммировать их распознавание.

Вот очень простой пример, показывающий, как программа может проверять и использовать флажок.

/* обычное начало */ #define YES 1 #define NO 0 main(argc, argv) int argc;

char *argv[ ];

{

float array[100]; int n;

int flag = NO;

if(argv[l][0] == '-' && argv[l][l] == 'r') flag = YES;

...

if flag = NO sort1(array, n);

else sort2(array, n);

...

273

}

Эта программа проверяет первую строку после имени командного файла, чтобы посмотреть, начинается ли она с дефиса. Затем она проверяет, является ли следующий

символ кодом буквы r. Если это так, то устанавливается флажок, приводящий к использованию другой программы сортировки. Строки после первой игнорируются. Как мы уже сказали, этот пример достаточно прост.

Если вы использовали систему UNIX, то, вероятно, заметили, что команды UNIX предоставляют разнообразные варианты командной строки и ее аргументов. Эти примеры показывают, как использовать аргументы командной строки языка Си, поскольку большая часть системы UNIX написана на языке Си.

Аргументы командных строк могут быть также именами файлов, и вы можете использовать их вместо операторов переключения, чтобы указать программе, над какими файлами надо работать. Мы покажем вам, как это делается, в гл. 15.

Как объявить строку символов: static char fun[ ] и т. д.

Как инициализировать строку символов: static char *p0 = "0!" Как использовать gets( ) и puts( )

Как использовать strlen( ), strcmp( ), strcpy( ) и strcatf( )

Как использовать аргументы командной строки.

В чем сходство и различие описателей char *bliss и char bliss[ ] Как создать строковую константу: "используя кавычки".

Вопросы

1. Что неправильно в этой попытке описания символьной строки?

main( ) {

char name[ ] = {'F', 'с', 's', 's'};

2. Что напечатает эта программа?

#include <stdio.h> main( )

{

static char note[ ] = "До встречи в буфете." ; char *ptr;

ptr = note; puts(ptr); puts(++ptr); note[7] = '\0'; puts(note); puts(++ptr);

}

3. Что напечатает эта программа?

main( )

{ static char food[ ] = "Йумми";

274

char *ptr;

ptr = food + strlen(food); while(--ptr >= food) puts(ptr);

}

4. Что напечатает нижеследующая программа?

main( )

{

static char goldwyn[28] = " аз я считываю" static char samuel[40] = " Каждый р" ; char *quote = " часть строки." strcat(goldwyn, quote);

strcat(samuel, goldwyn); puts(samuel);

}

5. Создайте функцию, которая использует указатель строки в качестве аргумента и возвращает указатель, ссылающийся на первый пробел в строке в указанном месте или после него. Если она не находит ни одного пробела, то пусть возвращает

NULL-указатель.

Ответы

1. Класс памяти должен быть extern или static; инициализация должна включать символ

'\0'.

2.

До встречи в буфете.

о встречи в буфете. До вст

вст

3.

и

ми

мми

умми

Йумми

4.

Каждый раз я считываю часть строки.

5.

char *strblk(string) char *string; {

while(*string != ' ' && *string != '\0')

string++; /* останавливается на первом пробеле или нуль-символе */ if(*string == '\0')

return(NULL); /* NULL = 0 */ else return(string); }

УПРАЖНЕНИЯ

1. Создайте функцию, которая считывает очередные n символов при вводе, включая

275

символы пробелов, табуляции и новой строки.

2. Модифицируйте последнюю функцию таким образом, чтобы она останавливалась

после ввода n символов или после первого символа пробела, табуляции или но вой строки независимо от того, какой из них идет первым [только не используйте функцию

scanf( )].

3.Создайте функцию, которая считывает очередное слово при вводе; определите слово как последовательность символов, не включающую символы пробела, табуляции или новой строки.

4.Создайте функцию, которая ищет первое появление определенного символа в определенной строке. Функция должна возвращать указатель, ссылающийся на этот

символ, в случае успешного поиска или NULL, если символ в строке не найден.

СТРУКТУРЫ ДАННЫХ СТРУКТУРНЫЕ ШАБЛОНЫ, ТЕГИ И ПЕРЕМЕННЫЕ ДОСТУПНЫЕ ЧАСТИ СТРУКТУРЫ СТРУКТУРНЫЕ УКАЗАТЕЛИ СТРУКТУРНЫЕ МАССИВЫ ФУНКЦИИ И СТРУКТУРЫ ОБЪЕДИНЕНИЯ СОЗДАНИЕ НОВЫХ ТИПОВ

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА struct, union, typedef

ОПЕРАЦИИ

->

Успех программы часто зависит от удачного выбора способа представления данных, с которыми она должна работать. В этом отношении языку Си очень повезло (и не случайно), так как он обладает очень мощными средствами представления сложных данных. Этот тип данных, называемых "структурой", не только достаточно гибок для представления разнообразных данных, но, кроме того, он позволяет пользователю создавать новые типы. Если вы знакомы с "записями" языка Паскаль, вам должны быть удобны структуры.

Посмотрим на конкретном примере, почему структуры нам необходимы и как их создавать и использовать.

276

Гвен Гленн хочет напечатать опись своих книг. Она хотела бы занести в нее различную информацию о каждой книге: ее название, фамилию автора, издательство, год издания, число страниц, тираж и цену. Теперь некоторые из этих элементов, такие, как название, можно записать в массив строк. Другие элементы требуют массив целого

типа или массив типа float. Если работать с семью различными массивами и следить за веси содержащейся в них информацией, можно сойти с ума, особенно если Гвен желает иметь несколько списков - список, упорядоченный по названиям, список, упорядоченный по авторам, по цене и т. д. Гораздо лучше было бы использовать один массив, в котором каждый элемент содержал бы всю информацию о книге.

Но какой тип данных может содержать строки и числа одновременно и как-то хранить эту информацию раздельно? Ответом должна быть, конечно, тема данной главы - структура. Чтобы посмотреть, как создается структура и как она работает, начнем с небольшого примера. Для упрощения задачи введем два ограничения: первое - мы включим в опись только название книги, фамилию автора и цену; второе - ограничим опись до одной книги. Если у вас больше книг, не беспокойтесь; мы покажем, как расширить эту программу.

Сначала посмотрите на программу и ее результат, а потом мы рассмотрим основные вопросы.

/* инвентаризация одной книги */

printf(" Введите, пожалуйста, название книги.\n"); gets(libry. title); /* доступ к элементу title */ printf(" Теперь введите фамилию автора.\n"); gets(libry.author);

printf(" Теперь введите цену.\n"); scanf(" %f ", &libry.value);

printf("%s, %s: %p.2f \n", libry.title, libry.autor, libry.value);

printf("%s: \" %s \" \(%p.2f\)\n", libry.author, libry.title, libry.value);

}

Вот образец работы программы:

Введите, пожалуйста, название книги. Искусство программирования для ЭВМ Теперь введите фамилию автора.

Д. Кнут Теперь введите цену. 5р.67

Искусство программирования для ЭВМ, Д. Кнут: 5р.67 Д. Кнут: "Искусство программирования для ЭВМ" (5р. 67)

Созданная нами структура состоит из трех частей: одна для названия, другая для фамилии автора и третья для цены. Мы должны изучить три основных вопроса:

1. Как устанавливать формат или "шаблон" для структуры.

277

2.Как объявлять переменную, соответствующую этому шаблону.

3.Как осуществлять доступ к отдельным компонентам структурной переменной.

Структурный шаблон является основной схемой, описывающей как собирается структура. Наш шаблон выглядел бы так:

struct book {

char title [MAXTIT]; char author [MAXAUT]; float value;

};

Этот шаблoн описывает структуру, составленную из двух символьных массивов и одной переменной типа tloat. Давайте рассмотрим его детально.

Первым стоит ключевое слово struct; оно определяет, что все, что стоит за ним, является структурой. Далее следует необязательный "тег" (имя типа структуры) - слово

book, являющееся сокращенной меткой, которую мы можем использовать позже для ссылки на эту структуру. Поэтому где-нибудь позже у нас будет описание:

struct book libry;

которое объявляет libry структурой типа book.

Далее у нас есть список "элементов" структуры, заключенный в парные фигурные скобки. Каждый элемент определяется своим собственным описанием. Например, элемент title

является символьным массивом, состоящим из MAXTIT-элементов. Как мы уже отмечали, элементы могут быть данными любого типа, включая другие структуры! И наконец, мы ставим точку с запятой, завершающую определение шаблона.

Вы можете разместить этот шаблон за пределами любой функции (вне), как мы и сделали, или внутри определения функции. Если мы установили шаблон внутри функции, то он может использоваться только внутри этой функции. Если вне, то шаблон доступен всем функциям программы, следующим за его определением. Например, в другой функции вы можете определить

struct book dickens;

и эта функция должна иметь переменную dickens, которая следует за нашим шаблоном.

Мы сказали, что имя типа структуры необязательно, но его следует использовать, если вы создаете структуру так, как это сделали мы, определив шаблон в одном месте, а фактические переменные в другом. Мы вернемся к этому вопросу после того, как рассмотрим определение структурных переменных.

Слово "структура" используется двояко. Во-первых, в смысле "структурного шаблона", о котором мы только что рассказали. Шаблон является схемой без содержания; он сообщает компилятору, как делать что-либо, но нс вызывает никаких действий в программе. Следующий шаг заключается в создании "структурной переменной"; это и есть второй смысл слона структура. Строка нашей программы, создающая структурную перемеиную, выглядит так:

278

struct book libry;

На основании этого оператора компилятор создаст переменную libry. Согласно плану, устанопленному шаблоном book, он выделяет память для символьного массива, состоящего из MAXTIT-элементов, для символьного массива из MAXAUT-элемсентов и

для переменной типа float. Эта память объединяется под именем libry. (В следующем разделе мы расскажем, как ее "разъединить", если понадобится.)

РИС. 14.1. Распределение памяти для структуры.

В этом описании struct book играет ту же роль, что и int или float в своих описаниях.

Например, мы могли бы описать две переменные типа struct book или даже указатель на этот тип структуры:

struct book doyle panshin, *ptbook;

Каждая структурная переменная, doyle и panshin, имела бы части title, author и value. Указатель ptbook мог бы ссылаться на doyle, panshin или любую другую book-структуру. Для компьютера оператор нашей программы

struct book libry;

является сокращенной записью

struct book {

char title [MAXTIT]; char author [MAXAUT]; float value;

} libry; /* присоединяет имя переменной к шаблону */

Другими словами, процесс определения структурного шаблона и процесс определения структурной переменной можно объединить в один этап. Объединение шаблона и определений переменных является именно тем случаем, когда не нужно использовать имя типа структуры:

struct { /* без имени типа структуры */ char title [MAXTIT];

char author [MAXAUT]; float value;

}libry;

Форма с именем типа структуры удобнее, если вы используете структурный шаблон более одного раза.

Есть один аспект определения структурной переменной, который не нашел отражения в нашем примере - инициализация. Теперь мы хотим заняться этим вопросом.

279

Мы видели, как инициализируются переменные и массивы:

int count = 0;

static int fibo[ ]={0, 1, 1, 2, 3, 5, 8};

Можно ли инициализировать и структурную переменную? Да, если структурная переменная будет внешней или статической. Здесь следует иметь в виду, что принадлежность структурной переменной к внешнему типу зависит от того, где определена переменная, а не где определен шаблон. В нашем примере шаблон book является внешним, а переменная libry - внутренней, так как она определена внутри функции и по умолчанию располагается в классе автоматической памяти. Предположим, мы создали такое описание:

static struct book libry;

В этом случае используется статическая память, и можно инициализировать структуру следующим способом:

static struct book libry={"Пират и девица", "Рене Вивот", 1р.95 } ;

Чтобы сделать ассоциации более явными, мы дали каждому элементу свою собственную строку для инициализации, хотя компилятору требуются только запятые, чтобы отделить инициализацию одного элемента от инициализации следующего.

Продолжим наши разъяснения свойств структуры.

Структура является разновидностью супермассива, в котором один элемент может

быть массивом типа char, следующий - float и еще один int. Обычно можно обращаться к отдельным элементам массива, используя индекс. Как это сделать для отдельных

элементов структуры? Для этого мы используем символ ".", обозначающий операцию получения элемента структуры. Например, libry .value является элементом value структуры libry. Можно применять libry.value точно так же, как вы использовали бы любую другую переменную типа float. Можно применять и libry.title точно-так же, как массив типа char. Поэтому мы могли бы использовать выражения, подобные

gets(libry.title)

и

scanf(" %f ", &libry.value);

В сущности .title, .author и .value играют роль индексов для структуры book.

Если у вас есть вторая структурная переменная такого же типа, вы могли бы ее использовать точно так же:

struct book spiro; gerald; gets (spiro.title);

gets (gerald.title);

.title ссылается на первый элемент структуры book.

280