- •Алфавит языка Си
- •Идентификаторы (имена) языка Си
- •Ключевые слова
- •Константы (литералы)
- •Комментарии
- •Пример программы на Си
- •Последовательность обработки программы на Си
- •Термины
- •2.1. Концепция типа данных
- •2.2. Базовые типы данных
- •2.2. Атрибуты объектов
- •2.2.1. Класс памяти
- •2.2.2. Область (сфера) действия, связанного с объектом идентификатора
- •2.2.3. Область видимости объекта
- •2.2.4. Продолжительность существования объекта (время жизни)
- •2.2.5. Тип компоновки (связывания)
- •2.3. Объявления, определения и описания в языке Си
- •2.4. Объявления переменных стандартных типов
- •2.5. Преобразования типов
- •Термины
- •3.1. Определение и общая классификация операторов
- •3.2. Последовательно выполняемые операторы
- •3.3. Операции языка Си
- •3.4. Приоритеты и порядок выполнения операций, тип результата выражения
- •Тип результата выражения арифметической бинарной операции
- •Даны X, y (значения вводятся с клавиатуры). Вычислить a, если
- •Термины
- •4.1. Условный оператор
- •4.2. Переключатель
- •4.3. Операторы циклов
- •4.4. Оператор безусловной передачи управления
- •4.5. Оператор возврата из функции
- •4.6. Оператор выхода из цикла или переключателя
- •4.7. Оператор перехода к следующей итерации цикла
- •Термины
- •5.1. Указатели
- •5.2. Ссылки
- •5.3. Массивы
- •5.3.1. Одномерные массивы
- •Int a[100]; // Объявление массива из 100 элементов типа int
- •Инициализация массива
- •Массивы и указатели
- •Динамические массивы
- •5.3.2. Многомерные массивы
- •Инициализация многомерных массивов
- •Динамические многомерные массивы
- •Указатель на массив указателей и указатель на массив
- •Int ** p1; // Указатель на массив указателей
- •Int (*p2)[10]; // Указатель на массив из 10 элементов типа int
- •Термины
- •6.1. Структуры
- •Int X; // Поле структуры
- •Int X; // Поле структуры
- •Int X; // Поле структуры
- •Инициализация структуры
- •Int year, page; // Год издания и число страниц
- •6.2. Объединения
- •6.3. Битовые поля структур и объединений
- •Int a1: 10; // Битовое поле из 10 бит
- •Int a2: 14; // Битовое поле из 14 бит
- •Int :6; // Пропускаем 6 бит
- •6.4. Директива определения типа typedef
- •Термины
- •7.1. Определение, описание и вызов функции
- •7.2. Использование значений параметров по умолчанию
- •7.3. Изменение значений скалярных параметров в функциях
- •7.3.1. Передача параметров в функции по значению
- •7.3.1. Передача параметров в функции по указателю (по ссылке)
- •7.4. Передача в функцию массивов
- •7.4.1. Передача в функцию массивов, не являющихся строками
- •7.4.2. Передача в функцию строк
- •7.5. Функции с переменным количеством параметров
- •7.6. Рекурсивные функции
- •7.7. Подставляемые (inline) функции
- •7.8. Указатели на функции
- •7.10. Шаблоны функций
- •7.11. Возможные параметры функции main
- •Термины
- •8.1. Общие сведения о вводе-выводе
- •8.2. Стандартные потоки ввода-вывода
- •8.3. Функции для вывода в поток stdout
- •8.4. Функции для считывания из потока stdin
- •8.5. Ввод- вывод в файлы Открытие файла
- •Закрытие файла
- •Определение конца файла
- •Функции записи в файл
- •Функции чтения из файла
- •Функции позицирования в файлах
- •Функции для сброса буферов
- •Термины
- •9.1. Стадии и основные команды препроцессорной обработки
- •9.2. Замены в тексте
- •9.3. Макроподстановки
- •9.4. Включение текстов из файлов
- •9.5. Условная компиляция
- •9.6. Директива нумерации строк
- •9.7. Директива обработки ошибок
- •9.8. Директивы # и ##
- •9.9. Заранее определенные препроцессорные идентификаторы
- •9.10. Указания компилятору
- •Термины
4.4. Оператор безусловной передачи управления
Имеет следующий формат:
goto <метка>;
Пример:
m1: x=y/3;
……..
if (x>0) goto m1;
После выполнения оператора передачи управления следующим выполняется оператор, следующий за меткой, причем передавать управление можно как выше по программе, так и ниже. Передавать управление можно только внутри блока, являющегося телом функции, соответственно имя метки должно быть уникальным внутри тела функции.
При использовании меток должны выполняться ограничения:
-
не перескакивать через объявления, содержащие инициализацию;
-
не входить внутрь блока из вне (в цикл, переключатель, условный оператор).
4.5. Оператор возврата из функции
Функции будут более подробно рассмотрены в отдельной лекции. Оператор возврата имеет две формы:
-
return;
-
return <выражение>;
Первая форма используется в том случае, если тип возвращаемого значения void (т.е. функция ничего не возвращает).
4.6. Оператор выхода из цикла или переключателя
Оператор имеет простой формат:
break;
Может использоваться только внутри цикла или переключателя, управление передается оператору, который следует за циклом или переключателем. Пример с переключателем был представлен. Что касается циклов, то с помощью данного оператора условие завершения цикла (противоположное условию продолжения) может проверяться не только в начале или в конце тела цикла, но и где- нибудь в середине.
Пример:
while(1) // Бесконечный цикл
{
…..
if (x<0) break; // Условие проверяется в середине цикла
….
}
4.7. Оператор перехода к следующей итерации цикла
Оператор имеет следующий простой формат:
continue;
Может использоваться только внутри цикла. При выполнении оператора завершается выполнение оператора тела цикла и в зависимости от типа цикла или выполняется проверка условия – для циклов с предусловием и постусловием, или выполняются модификации для цикла for.
Пример:
for(int i=0; i<10; i++)
{
if (i==5) continue; // Пропускаем итерацию, далее i увеличивается на 1
// и начинает выполняться следующая итерация
……
}
Термины
Условный оператор – оператор, служащий для бинарного ветвления фрагмента исходного кода программы, фрагмент программы может делиться на две части, в зависимости от условия выполняется или одна часть или другая.
Оператор- переключатель – оператор, служащий для мульти ветвления фрагмента исходного кода программы, фрагмент программы может делиться на несколько частей, в зависимости от условий выполняется одна часть из нескольких, или в Си возможно выполнение несколько частей из нескольких.
Оператор цикла служит для организации выполнения фрагмента исходного кода программы (тела цикла) несколько раз подряд.
Итерация цикла – однократное выполнение тела цикла.
Лекция 5. Указатели и массивы в языке Си (Си++)
5.1. Указатели
Все переменные и другие объекты хранятся в оперативной памяти. Оперативную память можно представить в виде некоторой последовательности байтов, куда можно записывать данные и код. Когда работает программа, то ей доступна не вся оперативная память, а выделяется некоторый сегмент или область в оперативной памяти. Байты внутри сегмента пронумерованы. Если для некоторой переменной, например типа int, выделяется 4 байта, то можно к этой переменной обращаться, зная номер первого байта внутри сегмента, с которого размещается эта переменная. Этот номер байта внутри сегмента интерпретируется как адрес объекта или переменной, для хранения адресов существуют специальные переменные – указатели.
Указатель – это переменная, которая хранит адрес участка памяти, выделенного для объектов определенных типов.
Указатель не является самостоятельным типом, он всегда связан с каким-либо другим конкретным типом, на который он указывает. (Существует правда указатель на тип void, который не связан с конкретным типом).
Формат определения указателя соответствует формату определения переменных стандартных типов (указатель тоже переменная, размещенная в оперативной памяти), но перед именем переменной указателя ставится знак «*».
Примечания. Размерность переменной указателя на любой тип объекта в Win32 составляет 32 бита. Размер сегмента в оперативной памяти может достигать размера 232 = 4294967296 Байт = 4 ГБ, но далеко не все диапазоны адресов в сегменте доступны прикладной программе. Следует также знать, что выделением конкретных адресов в сегменте для прикладной программы занимается операционная система, поэтому при запуске одной и той же программы даже на одном компьютере конкретные значения адресов могут отличаться.
Так как указатель это переменная, размещенная в оперативной памяти, то она имеет адрес и существует указатель на указатель, например, int ** pp; (По аналогии существует указатель на указатель на указатель и т.д.)
Примеры:
int x=5; // Обычная переменная типа int
int *pX=&x, // Переменная указатель с инициализацией – хранит адрес переменной x
*p1, // Указатель на тип int определенный без инициализации
*p2; // Указатель на тип int определенный без инициализации
float * pF; // Указатель на тип float определенный без инициализации
При работе с указателями используются две основные унарные операции:
«&» - операция получения адреса объекта, применяется к объекту (переменной), результат операции – значение адреса объекта;
«*» - операция обращения по адресу (разыменования указателя), применяется к указателю, результат – значение объекта (переменной), на который указывает указатель, без особых ограничений типа модификатора const результат является леводопустимым выражением, т.е. может использоваться слева от операции присваивания.
Пример:
int x=5; // Обычная переменная типа int
int *p; // Переменная указатель на тип int
p=&x; // Указатель теперь содержит адрес переменной x
printf(“x=%d”, *p); // Будет напечатано значение переменной x
*p=100; // Значение переменной x будет изменено
printf(“x=%d”, x); // Будет напечатано x=100
При объявлении указателя ему может быть присвоено начальное значение (инициализация указателя). В качестве инициализатора может быть:
-
явно заданный адрес участка памяти (требуется явное преобразование к типу указателя);
-
указатель, уже имеющий значение;
-
выражение, позволяющее получить адрес объекта с помощью операции &;
-
выражение для динамического выделения памяти с помощью специальных функций – malloc, calloc, realloc (в Си++ появился специальный оператор для выделения памяти – new).
int x=5; // Обычная переменная типа int
int *p1=&x; // Инициализация указателя с помощью операции &
int *p2=p1; // Инициализация указателя с помощью другого указателя
char * p3=(char *)0xB800; // Присвоение указателю явного значения
int *p4=NULL; // Указатель, имеющий 0 значение
int *p5=malloc(100*sizeof(int)); // Выделение памяти для массива из 100 элементов
Некоторые операции с указателями:
-
К указателям одного типа можно применять операции сравнения: == != >= <= > <
-
Типизированный указатель (указатель не на тип void) можно складывать (вычитать) с целым значением или применять операции инкремент (декремент). Результат подобных операций – значение адреса, увеличенное (уменьшенное) на заданное число байт, при этом за «условную единицу» принимается число байт, которое занимает объект, на который указывает указатель.
Пример:
#include <stdio.h>
void main()
{
int a=100;
int *p=&a;
printf("p=%p", p);
p++; // Значение адреса увеличится на 4, так как переменная int занимает 4 байта
printf("\np=%p", p);
}
На консоли будет напечатано (значения могут быть и другими):
p=0021FA3C
p=0021FA40