- •Основы программирования на языке Си.
- •Достоинства языка Си.
- •Будущее языка Си.
- •Использование языка Си.
- •Использование текстового редактора для подготовки программ.
- •Исходные и выполняемые файлы
- •Пример простой программы на языке Си
- •Структура простой программы
- •2. Лекция: Данные, символьные строки, директива #define.
- •Основные типы данных
- •Описание различных типов, переменные и константы
- •Символьные строки
- •Препроцессор языка Си
- •3. Лекция: Операции.
- •Основные операции
- •Дополнительные операции
- •Перечень операций языка Си
- •Операции, уровень приоритета которых равен 1
- •Операции, уровень приоритета которых равен 2
- •Операции, уровень приоритета которых равен 3
- •Операции, уровень приоритета которых равен 4
- •Операции, уровень приоритета которых равен 5
- •Операции, уровень приоритета которых равно 6
- •Операции, уровень приоритета которых равен 7
- •Операция, уровень приоритета которой равен 8
- •Операция, уровень приоритета которой равен 9
- •Операция, уровень приоритета которой равен 10
- •Операция, уровень приоритета которой равен 11
- •Операция, уровень приоритета которой равен 12
- •Операция, уровень приоритета которой равен 13
- •Операция, уровень приоритета которой равен 14
- •Операция, уровень приоритета которой равен 15
- •Примеры простых задач
- •4. Лекция: Операторы.
- •Выражения
- •Простейшие выражения
- •Операторы
- •Составные операторы
- •Оператор цикла while
- •10 Км. В последующие дни он проезжал со скоростью,
- •Изучение и использование функций printf( ) и scanf( )
- •Применение функции scanf( )
- •Подведем итог.
- •5. Лекция: преобразование типов.
- •Эквивалентность типов
- •Преобразование типов
- •Разбор программы
- •Операция приведения
- •Неявное преобразование типа
- •Арифметические преобразования
- •Явные преобразования типов
- •Синтаксис типов
- •6. Лекция: функции и переключение ввода-вывода
- •Ввод и вывод одного символа
- •Чтение одной строки
- •Чтение файла
- •Переключение и работа с файлами
- •7. Лекция: Выбор вариантов.
- •Выбор вариантов
- •Оператор if
- •Расширение оператора if
- •Операции отношения
- •Логические операции
- •Операция условия: ?:
- •Множественный выбор
- •8. Лекция: Циклы и другие управляющие средства. Структурное программирование.
- •Структурное программирование
- •Цикл с предусловием
- •Цикл со счетчиком
- •Цикл с постусловием
- •Другие управляющие операторы
- •9. Лекция: Функции.
- •Создание и использование функций
- •Аргументы функции
- •Возвращение значений
- •Локальные переменные
- •Нахождение адресов
- •Указатели, первое знакомство
- •Функции с переменным количеством аргументов
- •10. Лекция: Классы памяти и разработка программ.
- •Классы памяти и область действия
- •Автоматические переменные
- •Внешние переменные
- •Статические переменные
- •Внешние статические переменные
- •Регистровые переменные
- •11. Лекция: Препроцессор языка Си.
- •Общие сведения
- •Символические константы: #define
- •Использование аргументов с #define
- •Макроопределение или функция?
- •Включение файла: #include
- •Условная компиляция
- •12. Лекция: Массивы и указатели.
- •Указатели и массивы
- •Массивы
- •Указатели
- •Динамические объекты
- •Создание динамических объектов
- •Доступ к динамическим объектам
- •Связь между указателями и массивами
- •Инициализация массивов и классы памяти
- •Функции, массивы и указатели
- •Операции с указателями
- •13. Лекция: Символьные строки и функции над ними.
- •Строковые константы
- •Массивы символьных строк и их инициализация
- •Массив и указатель: различия
- •Указатели и строки
- •Ввод-вывод строк
- •Обработка строк
- •14. Лекция: Структуры.
- •Определение структурных переменных
- •Доступ к компонентам структуры
- •Поля битов в структурах
- •Объединения
- •Перечисления
- •Переменные структуры
- •Указатели и структуры
- •Массив структур
- •Переименование типов
- •15. Лекция: Библиотека языка Си и файлы ввода-вывода.
- •Стандартные библиотечные функции
- •Связь с файлами
- •Текстовые файлы с буферизацией
- •Распределение памяти
- •16. Лекция: Функции в примерах.
- •Функция получения случайных чисел
- •Поиск узлов из простых чисел
- •Матрица инцидентности
- •Структуры данных
- •Все операции со стеком
Цикл со счетчиком
Оператор цикла for
for(e1; e2; e3) s
является удобной сокращенной записью для цикла while вида
e1;
while(e2) {
s;
e3;
}
Выражение e1 служит для задания начальных условий выполнения цикла, выражение e2 обеспечивает проверку условия выхода из цикла, а выражение e3 модифицирует условия, заданные выражением e1. Любое из выражений e1, e2, e3 может быть опущено. Если опущено e2, то по умолчанию вместо него подставляется значение TRUE. Например, цикл for
for(;e2;) s;
с опущенными e1,e3 эквивалентен циклу
while(e2) s;
Цикл
for(;;) s;
со всеми опущенными выражениями эквивалентен циклу
while(TRUE) s;
т.е. эквивалентен бесконечному циклу. Такой цикл может быть прерван только явным выходом из него с помощью операторов break, goto, return, содержащихся в теле цикла s.
Несмотря на внешнее сходство с итеративными циклами for языков Паскаль и Ада или итеративными циклами do языков Фортран или ПЛ/1, цикл for языка Си не является их семантической копией. Цикл for языка Си обладает большей общностью, чем циклы for и do других языков. В отличии от этих циклов, в общем случае число итераций в цикле for языка Си не может быть определено до выполнения этого цикла.
Цикл for и его альтернатива цикл while семантически почти эквивалентны, но, как указывается в работе (Ritchie, D.M. 1980. The Programming Language - Reference Manual/. AT&T Bell Laboratories, Murray Hill, N.J. 07974), не идентичны. Например, рассмотрим случай, когда оператор s является оператором continue или составным оператором, содержащим оператор continue. Действие оператора continue состоит в переходе к концу цикла, что имеет различные последствия для цикла for и его эквивалента в форме цикла while. В случае с циклом for выражение e3 выполняется до вычисления значения выражения e2, в то время как в эквивалентном цикле while выражение e3 пропускается.
Гибкость конструкции for - следствие способа использования выражений в спецификации цикла. До сих пор первое выражение применялось для инициализации счетчика, второе - для задания его граничного значения, а третье - для увеличения его текущего значения на 1. Но кроме этой возможности существует еще и много других возможностей его применения, девять из которых мы приведем ниже.
Можно применять операцию уменьшения для счета в порядке убывания вместо счета в порядке возрастания:
for(n=10; n>0; n--)
printf("%d секунд!\n",n);
printf("Пуск! \n");
При желании можно вести счет двойками, десятками и т.д.:
for (n=2; n<60;n=n+13);
printf("%d\n",n);
Можно вести подсчет с помощью символов, а не только чисел:
for(ch = 'a';ch<='z';ch++)
printf("Величина кода ASCII для %с равна %d.\n",ch,ch);
При выполнении этого оператора будут выведены на печать все буквы от а до z вместе с их кодами ASCII. Этот оператор работает, поскольку символы в памяти машины размещаются в виде чисел, и потому в данном фрагменте ведется счет с использованием целых чисел.
Можно проверить выполнение некоторого произвольного условия, отличного от условия, налагаемого на число итераций. Рассмотрим пример в программе печатающей таблицу кубов целых чисел:
/* таблица кубов */
main( )
{
int num;
for(num=1; num<=6; num++)
printf("%5d %5d\n", num,num*num*num);
}
А теперь заменим спецификацию
for(num=1; num<=6; num++)
на
for(num=1; num<6; num++)
Это было бы целесообразно в случае, если бы нас больше занимало ограничение максимального значения диапазона кубов чисел, а не количество итераций.
Можно сделать так, чтобы значение некоторой величины возрастало в геометрической, а не в арифметической прогрессии, т.е. вместо прибавления фиксированного значения на каждом шаге цикла выполнялось бы умножение:
for(x=100.0; x<150.0; x=x*1.1)
printf("Ваш долг теперь %3.2f.\n",x);
В этом фрагменте программы значение переменной x умножается на 1.1 на каждом шаге цикла, что увеличивает ее на 10%. Результат выглядит следующим образом:
Ваш долг теперь 100.00.
Ваш долг теперь 110.00.
Ваш долг теперь 121.00.
Ваш долг теперь 133.10.
Ваш долг теперь 146.41.
В качестве третьего выражения можно использовать любое правильно составленное выражение. Какое бы выражение мы ни указали, его значение будет меняться при каждой итерации:
for (x=y=1; y<=75; y=5*x++)
printf("%10d %10d\n",x,y);
Обратите внимание, что в спецификации цикла проверяется значение y, а не x. В каждом из трех выражений, управляющих работой цикла for, могут использоваться любые переменные.
-
!
Хотя этот пример и правильный, он не может служить иллюстрацией хорошего стиля программирования. Программа выглядела бы гораздо понятнее, если бы мы не смешали процесс изменения переменной цикла с алгебраическими вычислениями.
Можно даже опустить одно или более выражений, но при этом нельзя опустить символы "точка с запятой". Тело цикла
for(;;) {
...
}
будет выполняться бесконечное число раз, поскольку пустое условие всегда считается истинным.
Первое выражение не обязательно должно инициализировать переменную. Вместо этого, например, там мог бы стоять оператор printf( ). Необходимо помнить только, что первое выражение вычисляется только один раз перед тем, как остальные части цикла начнут выполняться.
for(printf("Запоминайте числа! \n"); num != 6;)
scanf("%d",&num);
printf("Это как раз то, что я хочу!\n");
В этом фрагменте первое сообщение оказывается выведенным на печать один раз, а затем осуществляется прием вводимых чисел до тех пор, пока не поступит число 6.
Параметры, входящие в выражения, находящиеся в спецификации цикла, можно изменить при выполнении операций в теле цикла. Предположим, например, что у вас есть цикл со спецификацией следующего вида:
for(n=1; n<1000; n+t)
И если после нескольких итераций наша программа решает, что величина t слишком мала или велика, то оператор if внутри цикла может изменить значение параметра. В диалоговой программе пользователь может изменить этот параметр в процессе выполнения цикла.
Подведем итоги. В операторе for используются три выражения, управляющие работой цикла. Они разделены символом "точка с запятой". Инициализирующее выражение вычисляется только один раз до начала выполнения какого-нибудь из операторов цикла. Если проверяемое выражение оказывается истинным, или не равным нулю, тело цикла выполняется один раз. Затем вычисляется величина корректируемого выражения, и значение проверяемого выражения определяется вновь. Оператор for - это цикл с предусловием. Решение о том, выполнить ли в очередной раз тело цикла или нет, принимается до начала его прохождения. Поэтому может случиться так, что тело цикла не будет выполнено ни разу. Оператор, образующий тело цикла, может быть как простым, так и составным.
Операция "запятая" увеличивает гибкость использования цикла for, позволяя включить в его спецификацию несколько инициализирующих или корректирующих выражений.