7.5.Массивы как аргументы функций

Как было сказано, аргументы в функции передаются по значению, поэтому нельзя изменить значения аргументов внутри функции. Сказанное не относится к массивам. В случае с массивами в функцию передается адрес первого элемента массива. Элементы массива не копируются внутрь функции. Используя адрес первого элемента массива, можно внутри функции получить доступ к любому его элементу и изменить его.

Итак, запомним, если массив является аргументом функции, его элементы можно изменить внутри функции.

7.6.Внешние переменные

Внешние переменные определяются вне любой функции, благодаря чему они могут быть доступны любой функции программы. Память под внешние переменные выделяется в момент начала выполнения программы, поэтому они существуют в течение всего времени ее работы. Внешние переменные могут быть доступны по именам из любой функции. Чтобы внешняя переменная была доступна внутри функции, она должна быть в ней объявлена. Объявление начинается ключевым словом extern. Внешняя переменная доступна без дополнительных описаний во всех функциях, расположенных после ее объявления ниже по тексту программы. Пример использования внешних переменных приведен в программе 16.

Программа 16. Сортировка массива

Сортировкой называется упорядочение массива по возрастанию или убыванию. Массивы часто используются для хранения и обработки больших объемов информации, а работа с упорядоченными массивами выполняется, как правило, быстрее, поэтому сортировка массивов – это очень важная задача.

В программе надо выполнить действия:

1. заполнить массив значениями;

2. распечатать исходный массив;

3. отсортировать массив;

4. распечатать упорядоченный массив.

Заполнение, печать и сортировку массива реализуем в виде отдельных функций.

Массив для сортировки и его максимальный размер объявляются в начале программы как внешние переменные, а определяются в ее конце. Размер массива задается константой SIZEARR достаточно большого размера, чтобы выделенной под массив памяти хватило в большинстве случаев использования программы. Конкретный размер массива вводится пользователем и проверяется на допустимость. При вводе недопустимого размера массива вызывается функция

void exit(int k),

которая завершает работу программы и возвращает в вызывающую программу значение своего аргумента. Эта функция объявлена в stdlib.h.

Для заполнения массива числами в программе предусмотрена функция

void get_array(int x[], int n);

В ней элементам массива x присваиваются случайные целые значения, генерируемые функцией стандартной библиотеки

int rand(),

объявленной в stdlib.h. Функция rand возвращает псевдослучайное число в диапазоне от 0 до RAND_MAX. Величина RAND_MAX определяется в файле stdlib.h. Обычно это 32767.

Чтобы обеспечить получение при каждом запуске программы новой последовательности случайных чисел, вызывается функция:

void randomize(void);

которая инициализирует генератор случайных чисел, связывая первое случайное число с показаниями системных часов. Эта функция объявлена также в stdlib.h.

Для сортировки массива по возрастанию написана функция:

void bubble_sort(int x[], int n);

использующая алгоритм «пузырька», состоящий в следующем. Организуется проход по массиву, в котором сравниваются соседние элементы и, если предшествующий элемент оказывается больше следующего, они меняются местами. В результате первого прохода наибольший элемент оказывается на своем, последнем месте («всплывает»). Затем проход по массиву повторяется до предпоследнего элемента, затем до третьего с конца массива и т.д. В последнем проходе по массиву сравниваются только первый и второй элементы.

// Файл SortArr.cpp

// Сортировка массива

#include <iostream.h>

#include <conio.h>

// Объявление внешних переменных

extern int x[]; // Объявление массива

extern const int SIZEARR; // Объявление размера массива

// Объявления функций

void get_array(int[], int n); // Заполнение массива из n элементов

void bubble_sort(int[], int n); // Сортировка массива методом пузырька

void prn_array(int[], int n); // Вывод массива

#include <stdlib.h> // Для exit, rand и randomize

int main()

{

int n; // Размер массива

cout << "\nВведите размер массива < " << SIZEARR << ": ";

cin >> n;

if(n > SIZEARR || n<=0){ // Проверка размера

cout << "Размер массива " << n << "не подходит \n";

exit(1); // Завершение программы

}

get_array(x, n); // Заполнение массива

cout << "Исходный массив: \n";

prn_array(x, n); // Вывод исходного массива

bubble_sort(x, n); // Сортировка

cout << "\nОтсортированный массив: \n";

prn_array(x, n); // Вывод упорядоченного массива

getch();

return 0;

}

// Определение функций

// get_array: заполняет массив x случайными числами

void get_array(int x[], int n)

{

int i; // Локальная переменная

randomize(); // Инициализация генератора случайных чисел

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

x[i] = rand(); // rand генерирует целое случайное число

}

// prn_array: вывод массива

void prn_array(int x[], int n)

{

int i;

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

cout << x[i] << ", ";

}

// bubble_sort: сортировка массива x методом пузырька

void bubble_sort(int x[], int n)

{

int i, j, tmp;

for(i = n - 1; i > 0; i--) // i задает верхнюю границу

for(j = 0; j < i; j++) // Цикл сравнений соседних элементов

if(x[j] > x[j + 1]){ // Если нет порядка,

tmp = x[j]; // перестановка местами

x[j] = x[j + 1]; // соседних

x[j + 1] = tmp; // элементов

}

}

// Определение внешних переменных

const int SIZEARR = 100; // Размер массива

int x[SIZEARR]; // Массив

Далее приведен пример работы программы.

Введите размер массива < 100: 10

Исходный массив:

346, 130, 10982, 1090, 11656, 7117, 17595, 6415, 22948, 31126

Отсортированный массив:

130, 346, 1090, 6415, 7117, 10982, 11656, 17595, 22948, 31126

Обратим внимание на то, как меняются значения двух элементов массива. Для этого используется специальная промежуточная переменная tmp.