Массивы указателей. Указатели на функцию. Динамические массивы

Массивы могут содержать указатели. Типичным использованием такой структуры является формирование массива строк. Поскольку в С++ строка по существу является указателем на её первый символ, таким образом каждый элемент массива в действительности будет указателем.

Например: char *suit[4]={“Черви”, “Бубны”, “Трефы”, “Пики”};

Такой способ записи позволяет в нефиксированном размере массива обеспечивать доступ к строкам разной длины, т.е. реализовать одну из возможностей С++ - гибкость.

Указатель на функцию содержит адрес функции в памяти. Указатели на функцию можно передавать в функцию, возвращать из функции, хранить в массивах и присваивать другим указателям на функцию. Типичным применением указателей на функцию является создание типичной системы меню: пользователю предлагается выбрать позицию, каждая из которых обслуживается определенно функцией. Указатели на функцию хранятся в массиве указателей. Выбор пользователя используется как индекс массива, а указатель в массиве для вызова соответствующей функции.

Пример:

void f1(int);

void f2(int);

void f3(int);

int main ()

{

void(*f[3])(int)={f1,f2,f3};

int ch;

cout<<"Выберите 0, 1, 2. 3 -окончания";

cin>>ch;

while (ch>=0 && ch<3)

{

(*f[ch])(ch);

cout<<"Выберите 0, 1, 2. 3 -окончания";

cin>>ch;

}

return 0;

}

void f1(int a)

{

cout<<"Вы ввели"<<a<<"Вызвана функция 1";

}

...

Определены три функции, каждая из которых принимает целый аргумент и ничего не возвращает. Указатели на эти функции хранятся в массиве f следующей структуры: void(*f[3])(int)={f1,f2,f3};

Если не известно, сколько элементов в массиве следует использовать динамические массивы. Память под элементы выделяется с помощью функции new или malloc. Адрес начала массива хранится в переменной, называемой указателем.

Например:

int n=10;

int *a=new int [n];

int *b=(int*) malloc (n*sizeof(int));

Если динамический массив в какой-то момент перестает быть нужным, то занимаемую им память нужно освободить с помощью оператора delete[] или calloc.

Например:

int **a=new int*[nrow];

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

a[i]=new int[ncol];

Задание 1: дана последовательность. В зависимости от выбора пользователя отсортировать по возрастанию или убыванию.

Задание 2: дана матрица размером nxn. Переставить элементы побочной диагонали в следующем порядке: первый поменять с предпоследним, второй с последним и т.д.

Динамические структуры данных

Динамические структуры данных делятся на: линейные (список, стек, очередь, дек) и нелинейные (графы, деревья).

Стек – разновидность связного линейного списка, работающий по принципу «последний пришел – первый ушел».

Основные операции:

- добавление элемента;

- удаление элемента.

Список – это линейный набор, ссылающихся на себя структур, называемых узлами и объединённых указателем-связкой. Доступ к связанному списку обеспечивается указателем на первый узел списка. Доступ к последующим элементам осуществляется через указатель-связку, который хранится в каждом элементе списка. По общему соглашению указатель последнего элемента списка указывает на NULL.

Основные операции:

- добавление элемента в указанное место;

- удаление из указанного места.

Списки могут быть: однонаправленными (односвязными), двунаправленными (двусвязными), кольцевыми.

Очередь – разновидность линейного списка, работающая по принципу «первый пришел – первый ушел».

Основные операции:

- постановка узла в очередь;

- удаление узла из очереди.

Деревья – нелинейная двумерная структура данных с особыми свойствами. Узлы дерева содержат две или более связей.

Первый узел дерева – корень. Каждая связь корневого узла ссылается на потомка. Левый потомок – это первый узел левого поддерева, правый потомок – правого поддерева. Потомки одного узла - сиблинги. Узел, не имеющий потомков – лист.

Значение в левом узле всегда меньше корневого, в правом – всегда больше.

Дерево можно обойти 3-мя способами:

1. Порядковая выборка (левое поддерево – узел – правое поддерево);

2. Предварительная выборка (узел – левое поддерево – правое поддерево);

3. Отложенная выборка (левое поддерево – правое поддерево – узел).

Файлы

Файл – группа связанных записей.

По способу доступа файлы делятся на: последовательные (чтение и запись производится сначала байт за байтом) и файлы с произвольным доступом (допускается чтение и запись с указанной позиции).

С и С++ рассматривают файл, как последовательность байтов, заканчивающаяся маркером конца файла. Когда файл открывается, ему ставится в соответствие поток.

Поток – это абстрактное понятие, относящееся к любому переносу данных от источника к приемнику.

В начале исполнения программы автоматически открываются 3 файла и связанные с ними потоки – стандартный ввод, стандартный вывод и стандартная ошибка (ifstream, ofstream, fstream). Открытый файл возвращает указатель на структуру типа FILE, хранящуюся в библиотеке <stdlib.h>. Эта структура содержит дескриптор файла, т.е. индекс файла в массиве ОС.