6. Скалярные типы данных. Целый тип.

Типы данных делятся на 4 класса: скалярные, void, функции, агрегатные.

Скалярные – арифметические (целый, вещественный), указатели, перечислимые.

Для определения данных целого типа используются различные ключевые слова, которые определяют диапазон значений и размер области памяти, выделяемой под переменные (табл. 6).

Таблица 6

Тип	Размер памяти в байтах	Диапазон значений
char	1	от -128 до 127
int	2
short	2	от -32768 до 32767
long	4	от -2147483648 до 2147483647
unsigned char	1	oт 0 до 255
unsigned int	2
unsigned short	2	от 0 до 65535
unsigned long	4	от 0 до 4 294 967 295

Следует сделать следующее замечание: в языке СИ не определено представление в памяти и диапазон значений для идентификаторов с модификаторами-типа int и unsigned int. Размер памяти для переменной с модификатором типа signed int определяется длиной машинного слова, которое имеет различный размер на разных машинах. Так, на 16-ти разрядных машинах размер слова равен 2-м байтам, на 32-х разрядных машинах соответственно 4-м байтам, т.е. тип int эквивалентен типам short int, или long int в зависимости от архитектуры используемой ПЭВМ. Таким образом, одна и та же программа может правильно работать на одном компьютере и неправильно на другом. Для определения длины памяти занимаемой переменной можно использовать операцию sizeof языка СИ, возвращающую значение длины указанного модификатора-типа.

Скалярные типы данных. Вещественный или символьный тип данных.

Для переменных, представляющих число с плавающей точкой используются следующие модификаторы- типа: float, double, long double (в некоторых реализациях языка long double СИ отсутствует).

Величина с модификатором-типа float занимает 4 байта. Из них 1 байт отводится для знака, 8 бит для избыточной экспоненты и 23 бита для мантиссы. Отметим, что старший бит мантиссы всегда равен 1, поэтому он не заполняется, в связи с этим диапазон значений переменной с плавающей точкой приблизительно равен от 3.14E-38 до 3.14E+38.

Величина типа double занимает 8 бит в памяти. Ее формат аналогичен формату float. Биты памяти распределяются следующим образом: 1 бит для знака, 11 бит для экспоненты и 52 бита для мантиссы. С учетом опущенного старшего бита мантиссы диапазон значений равен от 1.7E-308 до 1.7E+308.

7.Операции и приоритеты.

1 {} элементы массива

2 () функция

3 . обращение к полю структуры

4  указание на структуру

5 ++,--

6 size of() вычисление размеров объекта

7 (тип) преобразование типа

8 побитовое отрицание

9 ! логическое отрицание

10 – знак

11 & взятие адреса

12 * обращение по адресу

13 *,/,% остаток от деления]арифметические

14 +,- ]операции

15 <<,>> побитовые сдвиги

16 <,>,>=,<= операции сравнения

17 ==,!= равенство и неравенство

18 & побитовое «и»

19 ^ побитовое «или»

20 \ простое исключение «или»

21 && логическое «и»

22 ¦¦ логическое «или»

23 ?: условная операция

24 = присваивание

25 , аналог

8. Приведение и преобразование типов.

Для преобразования объектов одного типа в другой используется операция:

(тип) выражение;

int i,j;

float f;

i=(int)f;

f=(float)i;

или

int i=2;

long l=2;

double d;

float f;

d=(double)i * (double)l;

f=(float)d;

В данном примере величины i,l,d будут явно преобразовываться к указанным в круглых скобках типам.

Преобразование также происходит при присваивании, если тип левой и правой частей не совпадает.

Также преобразование происходит при арифметических операциях. Преобразование происходит к ближайшему общему типу.

9. Функции файлового ввода/вывода.

<stdio.h> - сюда входят эти функции.

Описание файловой переменной – FILE *f;

1) открытие файла – fopen(char name[], char f[]);

Все файлы делятся на двоичные и текстовые.

“b” – двоичный

“r” – открыть на чтение read

“w” – открыть на запись write

“a” – для добавления add

“rb”, “wb”, “ab” – открытие текстовых файлов / двоичных (?)

Если в процессе открытия файла – ошибка, возвращается нулевое указание.

if((f=fopen(“a.dat”, “rb”))==NULL){ printf(“невозможно открыть a.dat\n”);

exit():

}

2) fclose(char name[]);

fclose(f);

fcloseall() – закрытие всех файлов

10. Функции ввода-вывода на консоль.

3) fgetc(f) чтение из файла одного символа файла f

do {

ch=fgetc(f);

}while(ch!=EOF)

4) getchar(); чтение одного символа с клавы

5)fgets (st, n, f) читает из файла f строку n-символов.

do {

fgets(st, 80, f);

puts(st);

}while (!feof(f));

6) fgets(st) – ввод строки с клавы.

7) fputc(ch,f) – вывод одного символа в файл

8) putchar(ch) – вывод символа на экран

9) fputs(st,f); вывод строки в файл.

10) puts(st) вывод строки на экран.

11) rewind(f) переход в начало файла.

12) fread(void *, int n, int size, FILE *f)

из фала f считывается и по адресу p записывается не более n элементов size-размеров каждый. Функция возвращает число реально считанных элементов.

int m[1024];

n=fread(m, 1024, 2, f);

for(s=0, i=0; i<n; i++) st=m[i];

13) fwrite(void *, int n, int size, FILE *f)

14) fseek(FILE *f, long n, int w); движение по файлу.

w=0-начало

w=1-текущий размер

w=2-конец

fseek(f,0,0) – в начало файла

15) feof(f) проверка на конец файла.

16) ftell(f) – возвращает текущее положение в файле.

n=ftell(f);

11. Конструкции выбора.

1) if (условие) опер1;

else опер2;

2) Условные операторы.

результат = (выражение)? опер1 : опер2;

Если <выражение> не нулевое (истинное), то результату присваивается 1 значение <опер1>, иначе результату присваивается значение 2 <опер2>

if (a>b) max = a;

else max = b;

max = (a>b)? a : b;

printf(“max из a и b =%d”, (a>b)?a:b);

max=(a>c && a>b)? a : (b>c)? b : c;

3) switch – заменяет разветвленный многократный опер if.

switch (выражение) {

const 1: выражение 1;

const 2: выражение 2;

. . .

default : выражение n;

}

switch(ch) {

‘a’: ;

‘A’: puts(“пункт 1”),break;

default puts (“error”); }

12. Команды передачи управления.

1) return – две функции.

1. Возвращение значения из ф-ции.

2. для завершения ф-ции в любом ее месте.

Ф-ция exit завершает всю прогу независимо где она встретилась в проге, а опер return завершает лишь ф-цию, где он встретится.

int max(int a, int b) {

if(a>b) return a;

else return b; }

2) break – используется для выхода из цикла из цикла до его естественного завершения

Ввести с клавы 10 положительных чисел

for(i=0; i<10; i++) {

scanf(“%d”, &k);

if (k<0) break;

m[i]=k;

}

Если цикл вложеннный, то прерывается внутренний цикл.

3) continue – используется для пропуска ряда оперов в цикле. Пропускаются оперы со слова continue, кончается последним опером.

i=b;

while(i<10){

scanf(“%d”, &k);

if (k<0) continue;

m[i]=k;

i++;

}

4) goto – позволяет передать управление на любой опер в пределах одной и той же ф-ции.

i=0;

while (i<10){

scanf(“%d”, &n);

if (k<0) goto m1;

m[i]=k;

i++; m1:

}

13.Циклы

1. While (выражение) инструкция вычисляется выражение. Если выражение не =0, то выполняется инструкция вычисление выражения повторяются. Цикл продолжается, пока выражение не станет =0, после чего вычисление продолжается с точки, расп. После инструкции

а=10;

while(a){

a--;}

2. for(выражение1;выр2;выр3)

{Инструкция} или

Выр1;

While(выр2){

Инструкция

Выр3;}

А)выполняется 1 (инициализация параметров)

Б)выполняется 2 если оно не =0, то цикл продолжается,else цикл заканчивается

В) выполняется инструкция

Г)выполняется 3

For (i=0;I<=10;i++)

3.do while

Do{

Инструкция}

While(выражение) может не выполняться

Сначала выполняется инструкция, затем вычисляется выражение. Если оно true,то инструкция выполняется снова. Когда выражение = false, то цикл заканчивается, те указывается условие окончания цикла i=0 do{ i=i++ while(i!=10)

14. Модели памяти.

В Си в зависимости от размера 4-х видов памяти поддерживается 6 моделей памяти:

1. 1вид данных, с которыми оперирует прога – код проги. Измеряется в байтах.

2. Статистические данные. Здесь хранится информация. – это данные, память под которые отводится компилятором. Объекты, описанные вне функции. (Переменные . . .).

3. Динамические данные. – данные, память под которые выделяется прогой или программером.

4. Стек. В нем располагаются объекты, описанные внутри функции. В стеке память выделяется при вызове функции и освобождается при ее завершении.

Си использует 6 моделей памяти, которые могут переключаться при компиляции проги:

1. Крошечная. 1вид+2вид+3вид+4вид=64к

2. Малая. 1=54к. 2+3+4=64к

3. Средняя. 1=1Мб. 2+3+4=64к

4. Компактная. 1=64к. 2=64к. 3=1Мб. 4=64к

5. Большая. 1=1Мб. 2=64к. 3=1Мб. 4=64к

6. Огромная. 1=1Мб. 2=1Мб. 3=1Мб.4=64к

15. Указатели, арифметические действия над указателями.

Указателем называется объект, содержащий адрес памяти. С помощью указателей можно создавать одномерные, двумерные и т.д. массивы, динамические структуры, т.е. получать доступ к любым адресам памяти.

Указатель содержит адрес в памяти. Его значение говорит о том, где расположен объект, а не о содержании объекта.

int *p; // p – указатель на объект целого типа

int i; // - переменная целого типа

char *c; // с – указатель на символ

char ch; // - сам символ

p=&i; // р присвоиить адрес значения i

ch=*c; // узнать, что в *c

& - взятие адреса

* - обращение по адресу

К указателю можно прибавлять или отнимать число. Сложение или вычитание производится в единицах того типа, к которому относится указатель.

Также можно вычитать из одного указателя другой. Разность будет равна количеству элементов, между этими двумя указателями (сколько элементов помещается).

int m[10], *z;

z=m+9; //  z=&m[9]

*(m+9)  m[9]

*m  m[0]

16. Массивы. Инициализация массивов.

Массивы – статические и динамические.

int m1[10]; //статический

int *m2=(int *)malloc(2*10); // динамический

int *m3, n;

- - -

puts(“введите кол-во эл-тов в масс.”);

scanf(“%d”,&n);

m3=(int *) malloc (2*n);

m1[0]=m2[0]=m3[0];

Отличия между динамич. и статич. массивами.

1. Имя статического массива - указатель константы. Имя динамического – указатель переменной. В обоих случаях имя массива указывает на нулевой эл-т.

2. Под статистический массив память выделяется компилятором, а под динамический – программером по ходу выполнения проги.

(!)Можно в память наслаивать друг на лруга массивы различных видов.

int m[10];

char *ch;

ch=(char *)m;

ch[0]=0;

Инициализация массивов:

Начальное значение элементов массива можно перечислить через (,).

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

int a[]={1,2,3};

17.Многомерные массивы.

Любой многомерный массив в СИ является линейным

Int*p;

P=(int*)m;

P[11]==m[3][2]

M[3][2]=>*(p+3*n+2) n-общее количество строк

1 Динамические

# int*m[256]- массив из указателей, каждый из них указывает на одномерный массив, размером 256

…

…

for (i=0; i<256;i++)

m1=(int*)malloc(256*siceof(int));

m[3][2]=>*(*(m+3)+2),где *(m+3) адрес начальной 3-ей строки

(*(m+3)+2)-адрес элемента [3][2]

*(*(m+3)+2)-сам элемент [3][2]

# int**m- указывает на адрес начального одномерного массива. Надо выделить память под массив указателей

M=(int**)malloc(N*siceof(int**));

For(i=0;i<m;i++);

M[i]=(int*)malloc(m*siceof(int)); m*..-количество элементов в строке

2 Свободные динамические массивы-массив, у которого длина строк различна

Int*m[]={{1,2,3},{1,2},{1}}; m-свободный массив указывает на начало этих строк. Пример: считать в файл свободный массив строк:

Char **m;

Char st[256];

File*f;

Void man(){

F=f open(“A.txt”,”r”);

While(!feof(f)){

Fgets(f,255 st);

N++;}

M=(int**)malloc(n*siceof(char*))rewind(f);

For (i=0;i<n;i++){

Fgets(‘f,255 st);}

3 Статические. При их инициализации обязательно явно указывается длина строки.

Int a [][3]={{1,2,3},{4,5,6}};

Int a [][3]={{1,2,3},{1,2},{1}};

18. Строки, функции и работа с ними

Char st[20]; -массив из символов. в СИ конец строки-символ с кодом 0

функции: #include<string.h>

1) strcat(s1,s2)-сцепляет 1 и 2

2) strcmp(s1,s2)-сравнивает 1 и 2по значениям одов символов до первого различия. Эта функция возвращает целое значение:

- s1<s2

+ s1>s2

0 s1=s2

3) strcpy(s1,s2)-s2 копируется в s1

4) strlen(st)- определяется для строки

19. Функции. Параметры.

Функция- это один из производных типов (как массив и указатели) или Функция- это min исполняемый модуль программы.

(Спецификация параметров) Тип или тело функции

Тип:void- для не возвращаемого значения, другой для возвращаемого функцией значения Char,int,double

Имя:main для основной функции другое, которое выбраль пользователь, не совпадает со служебными словами и с именами других объектов (функции) проги

Специализация параметров:пусто или список формальных параметров:

Тип имя

Тело функции:часть определения функции, ограниченной {} и расположенной за заголовком функции. Тело может быть либо составным оператором, либо блоком. При обращении к функции передаются её параметры- используется передача по значениям.