Динамическое выделение и освобождение памяти.
При компиляции программы память компьютера разбивается на четыре области, содержащие код программы, глобальные данные, стек и динамически распределяемую память ( иногда ее называют heap - куча). Heap – это свободная память, с которой можно работать с помощью функций new и delete. Для new аргументом является выражение, определяющее размер выделяемого массива, а возвращаемое значение – это указатель на начало массива:
int *array=new int[10];
Если память не может быть выделена, то оператор new возвращает указатель NULL . После каждой операции выделения памяти обязательна проверка указателя на NULL:
if(array==NULL)
printf(“memory allocation error.”);
else
{
// действия при правильном выделении памяти
}
Выделенная динамически память автоматически не освобождается при выходе из блока или по завершению программы. Для ее освобождения обязательно необходимо выполнить команду delete[] имя_массива; (delete[] array; - для предыдущего случая).
Практическое задание.
Вариант1.
Вычислите скалярное произведение
векторов
и
размерности n.
Размерность векторов и их координаты должны вводится с консоли.
Контрольные примеры:
Вариант 2.
Вычислите произведение матрицы на вектор.
Размерности вектора
и матрицы A ,
координаты вектора и элементы
матрицы должны вводится с консоли.
Координаты вектора
распечатайте на экране.
Контрольные примеры:
Вариант 3.
Вычислите сумму матриц.
.
Размерности матриц и их элементы введите
с консоли. Элементы матрицы C выведите
на экран.
Контрольные примеры:
Вариант 4.
Напишите процедуры умножения и сопряжения матриц и с их помощью вычислите
Размерности матриц и их элементы вводятся с консоли. Элементы матрицы C должны выводится на экран.
Контрольные примеры:
-
Ввод и вывод в языке С++.
В языке С имеется весьма развитая библиотека функций ввода-вывода. Однако в самом языке отсутствуют какие-либо предопределенные файловые структуры. Все данные обрабатываются как последовательность байт. Имеется три основных типа функций: потоковые, работающие с консолью и портами ввода-вывода и низкоуровневые.
Потоковые функции.
В потоковых функциях файлы данных рассматриваются как поток отдельных символов.
Когда программа открывает файл для ввода вывода при помощи потоковых функций, то открытый файл связывается с некоторой переменной типа FILE (определенной в stdio.h), содержащей базовую информацию об этом файле. После открытия потока с помощью функции fopen возвращается указатель на эту переменную. Этот указатель используется для ссылки к файлу при всех последующих операциях ввода-вывода и называется указателем потока.
Все потоковые функции обеспечивают буферизованный, форматированный или неформатированный ввод/вывод. Буферизация потока разгружает приложение. Однако следует иметь в виду, что при аварийном завершении программы содержимое буферов вывода может быть потеряно.
Аналогичным образом выглядят функции, работающие с консолью и портами. Они позволяют читать и писать на терминал или в порт ввода/вывода (например, в порт принтера). Функции портов ввода/вывода выполняют простое побайтное считывание или запись. Функции ввода/вывода на консоль обеспечивают несколько дополнительных возможностей, например можно определить момент, когда будет введен символ с консоли и т.п.
Для использования потоковых функций в программу должен быть включен заголовочный файл stdio.h. В нем содержатся описания прототипов функций ввода/вывода, а также - описания ряда констант. Константа EOF определяется как значение, возвращаемое при обнаружении конца файла, BUFSIZE - размер буферов потока, тип FILE определяет структуру, используемую для получения информации о потоке.
Поток открывается с помощью функций fopen(), fdopen() или freopen(). В момент открытия задаются режим файла и способ доступа. Эти функции возвращают указатель на переменную типа FILE, например
FILE *file1;
file1=fopen(“input.dat”,”r”);
открывает файл input.dat для чтения. Переменная file1 получает указатель на поток.
Возможные типы доступа:
“a” – запись в режиме добавления в конец файла,
”a+” –тоже, что и “a”, но возможно и чтение,
”r” – только для чтения,
”r+” – для чтения и записи,
”w” – открывается пустой файл для записи,
”w+” – открывается пустой файл для записи и чтения.
Когда начинается выполнение приложения, автоматически открывается следующие потоки: стандартное устройство ввода stdin, стандартное устройство вывода stdout, устройство сообщений об ошибках stderr, устройство печати stdprn и стандартное дополнительное устройство stdaux. Эти файловые указатели можно использовать во всех функциях ввода/вывода в качестве указателя на поток. Некоторые функции автоматически используют указатели на поток, например getchar() и putchar() используют stdin и stdout соответственно.
Для закрытия потоков используются функции fclose() и fcloseall(). Если программа не закрывает поток явно, то он закрывается автоматически по ее завершению.
Для перемещения по файлу можно использовать функции fseek(), ftell() и rewind().