Будь умным!

У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.net

История развития средств вычислительной техники

Работа добавлена на сайт samzan.net:


1. История развития средств вычислительной техники.

1642 – Блез Паскаль изобрёл первое механическое устройство для счёта (36*13*8 см).

1672 – Готтвит Вильгельм-Лейбниц вычислил идею механического умножения без последовательного действия. Через год создал машину, которая выполняла 4 арифметические операции.

1818 – Карл Томас создал арифмометр.

1822 – Чарльз Бэббидж создал первую разностную машину.

1883 – Томас Эдисон изобрёл электрическую лампу.

1904 – создание первого диода.

1941 – изобретение электромагнитного реле. На этой основе Конрад Цудзе построил вычислительную машину.

1943 – фирма IBM создала вычислительные машины MARK1 и MARK2.

2. Структурная схема вычислительных устройств по архитектуре фон Неймана.

передача данных,  передача адресов

Требования в структуре компьютеров по схеме фон Неймана:

  •  двоичная система счисления
    •  программа, как и исходные данные, должна храниться в машине
      •  программа, как и число, должна задаваться в двоичном виде
        •  иерархическая организация памяти
          •  процессы конструируются на основе схем, выполняющих операции сложения
            •  параллельный принцип организации вычислительного процесса

Принцип работы:

  1.  через устройство ввода-вывода (УВВ) программа вводится в оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), причём осуществляется согласование с устройством управления (УУ) и УВВ
    1.  происходит непосредственное копирование команд из УВВ в ОЗУ
      1.  начальные адреса области данных и команд определяются операционной системой (ОС)
        1.  УУ передаёт адрес первой команды ОЗУ и считывает команду с ОЗУ
          1.  выполняя считывание команды, УУ получает данные из ОЗУ и, при необходимости преобразуя их, отправляет их в арифметико-логическое устройство (АЛУ)
            1.  полученный результат передаётся в ОЗУ
              1.  ОС выполняет очистку ОЗУ и ждёт нового запуска программы

3. Этапы развития ЭВМ.

  1.  ЭВМ 1-го поколения
    •  строились на электронных лампах
    •  производительность 10-20 тыс. данных в сек.
    •  скорость ввода 20-30 данных в сек.
    •  носители информации перфокарты и перфоленты
    •  весили ок. 30 т.
    •  1943 – ENIAC
    •  1945 – идея создания компьютера с памятью
    •  15 февр. 1946 – введена в эксплуатацию первая машина с памятью (проработала 9 лет, использовалась для разработки атомных бомб)
    •  1948 – изобретение транзисторов
    •  1951 – изобретена первая советская вычислительная машина МЭСМ (занимала площадь 50м2)
    •  1952 – вычислительная машина, хранящая в себе программу EDWAC. Самая быстродействующая машина в Европе – БЭСМ. Также в СССР были созданы вычислительные машины УРАЛ, М2, М3, БЭСМ 2, Минск-1.
  2.  ЭВМ 2-го поколения (1955-64 гг)
    •  1955 – первая бортовая ЭВМ для установки на межконтинентальной ракете «Атлас»
    •  1956 – IBM разрабатывает первые плавающие магнитные головки на воздушной подушке (первые дисковые накопители, 12 тыс. об/мин, 100 дорожек для записи данных по 100 тыс. знаков в каждой)
    •  1959 – ЭВМ 2-го поколения в СССР: Сетунь, Раздан, Раздан 2, Минск 22, М220, БЭСМ 4, БЭСМ 6
    •  1962 – наземные компьютеры, контролирующие полёты космических кораблей
  3.  ЭВМ 3-го поколения (1965-70-е гг)
    •  1962 – выпуск компьютеров на основе интегральных схем
    •  1964 – IBM 360, Наири 3 (СССР)
    •  1972 – Iliac 4 (256 устройств обработки данных)
  4.  ЭВМ 4-го поколения
    •  1971 – первый микропроцессор
    •  сер. 70-х гг – две концепции развития ЭВМ: сверхкомпьютеры и персональные компьютеры
    •  1975 – компьютерный клуб Homebrew (Калифорния)  Apple Mackintosh
    •  1976 – Крей 1, Крей 2 – США; Эльбрус 1, Эльбрус 2 – СССР
    •  1981 – первая ОС для IBM PC – MS-DOS 1.0
    •  1985 – развитие 32-разрадных процессоров, первый – Intel 80386 (ПК 386) – фирма Compaq
    •  6 апр. 1992 – ОС Windows 3.1 (была популярна до 97-го года)
    •  1993 – понятие Pentium (≈64Мгц)
    •  1993 – Windows NT
    •  24 авг. 1995 – Windows 95
    •  25 июня 1998 – Windows 98

4. Теория алгоритмов. Понятие алгоритма и его свойства.

Программы, написанные на любом языке программирования, предназначены для решения определённых задач с помощью компьютера, а решение задач основывается на алгоритме.

Начальным этапом разработки любой программы является составление схемы решения поставленной задачи. После этого составляется алгоритм - дополнение на выбранном языке программирования, т. е. создаётся программная реализация данного алгоритма.

Алгоритм – точное предписание, определяющее последовательность действий, обеспечивающее получение требуемого результата из исходных данных за конечное время.

Алгоритм должен обладать следующими свойствами:

  •  дискретность (последовательность шагов, дискретная структура алгоритма)
    •  понятность (каждое предписание должно быть понятно исполнителю, для которого оно создано)
      •  определённость (детерминируемость; все предписания алгоритма должны быть однозначны и не должно быть ситуаций, когда после выполнения определённого предписания алгоритма, исполнителю не ясно, что выполнять следующим)
        •  результативность (при точном исполнении предписаний алгоритма процесс должен прекратиться за определённое конечное кол-во шагов и должен быть получен определённый результат)
          •  массивность (алгоритм должен быть разработан таким образом, чтобы его можно было использовать не для одной задачи, а для группы задач с использованием различных исходных данных из области допустимых значений (ОДЗ))
            •  конечность (любой алгоритм за конечное кол-во шагов должен приводить к получению определённого результата; алгоритм не должен быть бесконечным и всегда должен иметь точку выхода)

5. Теория алгоритмов. Основные этапы алгоритмизации (здесь же, в 3-м этапе алгоритмизации, «6. Теория алгоритмов. Способы представления алгоритмов»).

Алгоритмизация – процесс создания алгоритма решения задач. Состоит из следующих этапов:

  1.  Разработка
  •   Разработка должна осуществляться в соответствии с правилами и принципами структурного проектирования, делающего составление, представление и понимание алгоритма простым.
  •  Структурное проектирование – методология разработки сложных алгоритмов и их компонентов, представляющих алгоритм как совокупность иерархий модулей и позволяет определённым образом структурировать данный алгоритм; это делается для лучшего понимания исполнителем алгоритма, сокращения сроков обработки, повышения его надёжности и упрощения математического доказательства его коррекции.
  •  Основные принципы структурного проектирования:
    •  принцип разделения – алгоритм разделяется на независимые части модуля; модуль – простой независимый фрагмент алгоритма, физически и логически отделённый от других модулей, реализующих только одну часть большой задачи и допускающих независимую проверку
    •  принцип пошаговой детализации алгоритма – задачи разбиваются на подзадачи, каждая из которых ставится в соответствии в свой блок, и составляется алгоритм, указывающий порядок выполнения этих частей; на дальнейших этапах алгоритмизации в качестве задач рассматриваются подзадачи, которые рассматриваются как самостоятельные; если на некотором этапе какая-то из подзадач оказывается достаточно простой, её дальнейшее разбиение становится ненужным; процесс пошаговой детализации завершается
  1.  Обоснование
  •   Этап обоснования алгоритма предполагает доказательство того, что в процессе исполнения алгоритма никогда не возникнет ошибочной ситуации, и требуемая точность результата будет достигнута за конечное кол-во шагов.
  •  Обоснование позволяет определить область применения и научную уверенность в том, что алгоритм даёт правильное решение задачи при всех значениях исходных данных из области применимости.
  1.  Представление
  •   Запись алгоритма на обычном или алгоритмическом языке или представление его в виде схемы, таблицы.
  •  Способы представления алгоритма:
    •  словесное описание – текст, в котором на простом языке идёт описание алгоритма по пунктам
    •  алгоритмический – на языке программирования
    •  структурная схема алгоритма
  1.  Анализ и тестирование
  •   Включает доказательство правильности алгоритма и его тестирование на различных наборах данных. Этот этап является важным, т.к. не может привести к созданию программы, выдающей неправдоподобные результаты.
  •  Ошибки в алгоритмах:
    •  синтаксические
    •  логические – для решения задачи выбран не верный метод
  •  Тестирование алгоритма – процесс выполнения алгоритма с намерением найти в нём ошибки. Решение тестовых задач заключается в решении определённого класса задач по данному алгоритму с заведомо известным набором исходных данных. Для этого набора исходных данных результат (решение) известен заранее и получен без использования этого алгоритма. Для проверки, тестирования проверяются наборы исходных данных с соответствующими им правильными результатами решения данной задачи (если они не совпадают, то это ошибка).
  •  Задача тестирования: найти компромиссное решение, т. е. минимальный текстовый набор данных, гарантирующий максимальное обнаружение ошибок.

7. Теория алгоритмов. Схема алгоритма.

Правильное оформление схем алгоритма:

ГОСТ 10.701-90 «Схема алгоритмов программ, данных и систем, условные обозначения и правила выполнения». Согласно ему все схемы алгоритмов состоят из:

  •  предопределённых символов
  •  пояснительного текста
  •  соединительных линий

Предопределённые символы:

  •  основные (используют, когда не известен вид, тип процесса или носителя данных, или когда нет необходимости конкретизации этого)
  •  специфические (используются в обратном случае)

Схема – графическое представление метода решения задачи, в котором используются графические фигуры для отображения операций, данных, каких-либо действий.

Описание символов схем алгоритма

a = 10, 15, 20, 25, …

b = 1,5 а

Основные символы данных:

  •  ввод-вывод данных (носитель данных не определён, внутри блока необходимо пояснить выполняемые действия)

  •  хранение данных (отображает хранимые в запоминающем устройстве данные в виде, необходимом для обработки)

  •  оперативная память

  •  документ (бумажный)

  •  жёсткий (магнитный) диск

  •  ввод данных с клавиатуры

  •  отображение данных в читаемой форме на экране

  •  символ процесса

  •  отображает обработку данных любого вида

  •  специфический символ – предопределённый процесс (отображает предопределённый процесс, состоящий из одной или нескольких операций (шагов алгоритма), которые определены в другом месте; используются для обозначения подпрограмм и модулей)

  •  решение (условие) - выбор направления выполнения алгоритма в зависимости от некоторого условия, которое указывается внутри блока, имеет один вход и ряд альтернативных выходов, только один из которых может быть активизирован после проверки условия внутри блока

Специальные символы:

  •  комментарий (связывает какой-либо текст схемы и пояснение к нему)

  •  соединитель (для указания связи между прерванными линиями потока)

  •  линия-поток (связывает отдельные символы схемы)

  •  терминатор (обозначает начало и конец программы)

8. Алгоритмический язык Си и его особенности.

Достоинства и особенности языка Си:

  1.  Включает в себя управляющие конструкции, которые рекомендуются теоретическим и практическим программированием. Структура языка Си требует от программиста использования принципов нисходящего программирования пошаговой разработки модулей. Как результат – надёжная и читаемая программа.
  2.  Эффективный язык, структура которого позволяет наилучшим образом использовать возможности современной ЭВМ. Программа, написанная на языке Си, отличается компактностью и быстротой выполнения.
  3.  Переносимый (мобильный) язык.
  4.  Мощный и гибкий язык.
  5.  Язык Си обладает большим кол-вом управляющих конструкций и позволяет реализовывать программы с максимальной эффективностью.
  6.  Язык Си удобный, т.к. он структурирован и не содержит большого кол-ва ограничений.

9. Алфавит и зарезервированные слова языка Си.

Алфавит языка Си.

Множество символов языка Си можно разделить на 4 группы:

  •  все буквы латинского алфавита и символ подчёркивания
  •  цифры от 0 до 9
  •  специальные символы . , ; : ? ! ‘ ’ / \ ~ + - * # ( ) [ ] { } < > = ^ & % “ ”
  •  символы, управляющие последовательностью. Например, чтобы сравнить a и b: a = = b; уменьшить/увеличить на единицу число: -- / + +; i: = i + 5 ~ i = i +5 ~ i + = 5; комментарии на несколько строк  /* … */

Зарезервированные слова – имена директив, функций, типов данных, операторов, констант.

10. Идентификаторы и правила их написания на языке Си.

Идентификаторы:

  •  Зарезервированные (ключевые)
  •  Стандартные
  •  Идентификаторы пользователя

Идентификатор – имя, которым обозначается некоторый объект в программе.

Для записи идентификатора используются буквы латинского алфавита, цифры и знак подчёркивания (!но начинаться могут только с букв или знак подчёркивания). Идентификатор может состоять из неограниченного кол-ва символов из которых воспринимаются и используются только первые 32 символа.

  •  Являются составной частью языка, имеют фиксированное написание и определённый смысл и не используются для других целей.
  •  Служат для обозначения типов данных, констант и имён функций.
  •  Применяются для обозначения переменных, констант, типов данных, меток или функций, определённых самим программистом. Правильно выбранные идентификаторы пользователя облегчают чтение и понимание программы.

11. Константы и переменные в языке Си.

Переменные – элементы данных, значение которых могут изменяться в программе. Неизменяемые данные – константы. В программе все данные должны быть объявлены или определены.

Отличие объявления от определения заключается в том, что при объявлении переменной место её в памяти соответствующей функцией не выделяется, объявление лишь сообщает калькулятору тип переменных; чтобы определить переменную, необходимо

[спецификатор_класса_памяти]     спецификатор_типа идентификатор

[ = начальное значение]     [идентификатор [ = начальное значение] ]

int a, b, c

int a = 2, b = 3

int a = b = 4

Спецификатор типа определяет тип переменной. Спецификаторы класса памяти:

auto, register, extern, static

 

12. Типы данных языка Си. Целочисленный, вещественный и символьный типы данных языка Си.

Типы данных

Следует различать тип данных и модификатор типа.

Базовые типы данных:

  •  char (символьный)
  •  int (целый)
  •  float (вещественный)
  •  double (вещественный с двойной точностью)
  •  void (пустой)

К модификаторам относятся:

  •  signed (знаковый)
  •  unsigned (беззнаковый)
  •  short (короткий)
  •  long (длинный)

Они определяют формат хранения данных в ОЗУ; диапазон значений, в пределах которого может изменяться переменная; операции, которые могут выполняться над данными соответствующего типа.

Типы данных:

  1.  скалярные:
  •  символьные
  •  арифметические:
    •  целые
    •  вещественные
  •  указатели
  •  перечисления
  1.  составные:
  •  массив
  •  структура
  •  поля битов
  •  объединение

Тип

Синоним

Размер в байтах

Диапазон значений

signed char

char

1

-128 … 127

unsigned char

char

1

0 … 255

signed int

signed, int

2*

-32 768 … 32 767

unsigned int

unsigned

2*

0 … 65 535

signed short int

short, signed short

2

-32 768 … 32 767

unsigned short int

unsigned short

2

0 … 65 535

signed long int

long, signed long

4

-2 147 483 648 … 2 147 483 647

unsigned long int

unsigned long

4

0 … 4 294 967 295

float

7 знаков

4

1,17 Е-38 … 3,37 Е+38

double

15 знаков

8

2,23 Е-308 … 1,67 Е+308

long double

19 знаков

10

3,37 Е-4932 … 1,2 Е+4932

* - В ОС Windows Vista эти типы данных имеют размер 4 байта.

Символьный тип данных

Данные типа char занимают в памяти 1 байт. Код от 0 до 255 в этом байте задает один из 256 возможных символов. Закрепление конкретных символов за кодами задается кодовыми таблицами. В операционной системе DOS используется кодовая таблица ASCII.

char s = ‘a’

‘0’ < ‘1’ < ‘2’ < … < ‘9’

‘A’ < ‘B’ < … < ‘Z’

‘a’ < ‘b’ < … < ‘z’

\n – переход на новую строку

\t – горизонтальная табуляция

\v – вертикальная табуляция

\b – перевод курсора влево на одну позицию

\r – возврат каретки (возврат курсора в начало строки)

\f – новая страница

\a – кратковременная подача звукового сигнала

\’ – вывод на экран кавычек

\” – вывод на экран кавычек

\\ – вывод на экран bslash

/*Совместимость типов

Если в выражениях встречаются операнды различных типов, то они преобразуются к общему типу в соответствии со следующим набором правил.

  •  Типы char и int могут свободно смешиваться в арифметических выражениях: каждая переменная типа char автоматически преобразуется в int.
  •  Арифметические преобразования работают следующим образом: если операция типа + или *, которая связывает два операнда (бинарная операция), имеет операнды разных типов, то перед выполнением операции "низший" тип преобразуется к "высшему" и получается результат "высшего" типа (например, char в int, unsigned long – во float).
  •  Если один из операндов имеет тип unsigned, то другой преобразуется в unsigned и результат имеет тип unsigned.
  •  Преобразования возникают и при присваивании значения одной переменной другой. При «сужающем» преобразовании в целых типах лишние биты более старших порядков отбрасываются, а дробные типы округляются.
  •  Наконец, в любом выражении может быть осуществлено явное преобразование типа с помощью конструкции, называемой переводом (cast). Этой конструкция имеет вид:

 (имя типа) выражение   */

/*Стандартная математическая библиотека функций

Стандартная математическая библиотека Си включает набор функций, выполняющих элементарные математические операции. Библиотека подключается в самом начале текста программы с помощью заголовочного файла math.h:

#include <math.h>

Большая часть функций работает с типом double. Это значит, что они корректно работают и с типом float. Однако использование данных типа long double совместно с функциями математической библиотеки не допускается, так как в большинстве случаев приводит к ошибкам.

Наиболее часто употребляемые функции перечислены ниже.

  •  abs(int x), fabs(double x) – возвращает абсолютное значение аргумента (abs возвращает int, fabs – double). Кроме того в библиотеке stdlib (подключаемый файл stdlib.h) имеется функция labs(long x), возвращающая длинное целое, соответствующее абсолютному значению аргумента типа long int.
  •  log(double x), log10(double x) – возвращается значение типа double, соответствующее соответственно натуральному и десятичному алгоритму аргумента.
  •  exp(double x) – возвращает значение экспоненты от аргумента.
  •  sin(double x), cos(double x), tan(double x) – вычисляют соответственно синус, косинус и тангенс аргумента.
  •  asin(double x), acos(double x), atan(double x) – вычисляются соответственно арксинус, арккосинус и арктангенс аргумента. Если аргумент лежит за пределами соответствующего диапазона для арксинуса или арккосинуса, возвращается 0.
  •  floor(double x), ceil(double x) – первая функция выполняет округление аргумента х в меньшую сторону, вторая – в большую.
  •  hypot(double x, double y) – возвращает гипотенузу прямоугольного треугольника, заданного катетами x и y.
  •  pow(double x, double y), pow10(int p) – первая функция вычисляет значение х в степени у, вторая – 10 в степени p. Обе функции возвращают значение типа double.

Кроме перечисленных функций в Си доступны обычные арифметические операторы: сложения «+», вычитания «-», умножения «*», деления «/», получение остатка от деления нацело «%».     */

13. Структура программы на языке Си.

# include <stdio.h>    /* подключение библиотеки стандартного ввода-вывода */

# include <math.h>   /* подключение библиотеки стандартных математических функций */

# define N 9              /* определение констант */

int Sq (int a)              /* прототип функции */

main ()                      /* главная функция */

{  int b;                     /* объявление переменных */

   b = Sq (N);                 /* операции */

   printf (“b = %d”, b);

}

 int Sq (int a)

{                               /* тело функции Sq */

  return a * a

  }

14. Понятие операции. Арифметические и поразрядные операции.

Все операции в Си делятся на:

  •  унарные (действия над одним операндом)
  •  бинарные (действия над двумя операндами)

Арифметические:

  •  *,  /,  +,  -,  %,  /||  бинарные
  •  + +,  -- унарные

Поразрядные:

  •  &   – поразрядная конъюнкция (И)
  •  |   – поразрядная дизъюнкция (ИЛИ)
  •  <<   – поразрядный сдвиг влево
  •  >>   – поразрядный сдвиг вправо

15. Понятие операции. Логические операции и операции отношения.

>,  <,  >=,  <=,  = =,  !=;  <<, >>.

16. Понятие операции. Тернарная операция и операция приведения типов.

Тернарная операция

(Выражение_1) ? (Выражение_2) : (Выражение_3)

Если «Выражение_1» истинно, то выполняется «Выражение_2», иначе выполняется «Выражение_3».

Пример

m = 2  n = 3  int a

a = (m = = n) ? (m + n) : (m - n) // -1

(m > n) ? (a = m) : (a = n)

a = (m > n) ? m : n

&& – логическое ‘и’;  || – логическое ‘или’

a = (m > n) ? (n && (b = m)) : m

Операции преобразования типа

a = 1,6

b = 1,7

int m

m = a + b,  // 3   m = 1,6 + 1,7 = 3,3

m = (int) a + (int) b,   // 2   m = 1,6 + 1,7 = 2

17. Понятие операции. Операции “&” и “*” и их использование.

y = &x    – переменной y присваивается адрес переменной x (можно применять только к переменным и к элементам массивов).

*      – воспринимает операнд как адрес некоторого объекта и использует этот адрес для выборки содержимого по этому адресу.

z = *y       – переменной z присваивается значение, расположенное по адресу y.

Так как все переменные перед их использованием должны быть описаны, то и переменные, содержащие какой-либо адрес, должны быть описаны (эти переменные называются указателями и описываются следующим образом: int *L, float *p, char *ch, где L, p и ch – указатели).

Идентификатор типа задаёт тип переменных, на которые ссылается указатель. Это необходимо, так как переменные разных типов занимают разное число ячеек в памяти, а для некоторых операций, связанных с указателями, требуется знать объём памяти, отведённый под переменную.

i – указатель, *i – значение, записанное по адресу i.

*i = 7 – записать знак 7 по адресу i.

Указатели и целые числа можно суммировать, при этом транслятор будет масштабировать приращение адреса в соответствии с типом, определённом при описании указателя. Это позволяет задавать адрес n-ого объекта, на который указывает указатель.

int * i, n

i + = n

18. Понятие операции. Приоритетность операций в языке Си.

Операция

Вид операции

Порядок выполнения

() [] .

операции выражения

-  ~  !  *  &  ++  -- sizeof (тип)

унарные

*  /  %

мультипликативные

+  -

аддитивные

<<  >>

сдвиг

<  >  <=  >=

операции отношения

= =  !=

то же, но с меньшим приоритетом

&

побитовое “И”

^

побитовое исключающее “ИЛИ”

|

побитовое включающее “ИЛИ”

&&

логическое “И”

||

логическое “ИЛИ”

? :

условные

=  *=  /=  %=  +=  -=  <<=  >>=  &=  !=  ^=

простое и составное присваивание

,

последовательное преобразование

19. Организация ввода/вывода в языке Си. Функция scanf(). Спецификации и символьные константы.

Функции ввода-вывода. Формат преобразования данных.

Библиотека <stdio.h>

  •  gets 

char *gets (char*buffer)          – считывает символьную строку стандартного входного потока и помещает её по адресу, заданному указателем buffer; приём строки заканчивается, если функция обнаруживает символ конца строки \n, данный символ удаляется и заменяется нуль-терминатором \0, функция возвращается на считанную строку.

  •  getchar       – возвращает считанный символ.

int getchar (void)

  •  puts     – возвращает код символа конца строки \n.

int puts (const char + string)

  •  putchar        – вывод текста на экран.

int putchar (int char or other)

  •  scanf       – выполняет форматированный ввод из строки.

scanf ("управляющая строка", &аргумент1, &аргумент2, ...)

% [ширина] [точность] формат

Аргументы scanf должны быть указателями на соответствующие значения (перед именем переменной записывается символ &). Символ & перед именем переменной воспринимается как адрес ячейки, где содержится значение этой переменной.

"Управляющая строка" содержит спецификации преобразования и используется для установления количества и типа аргументов. В нее могут включаться:  пробелы, символы табуляции и перехода на новую строку (все они игнорируются); спецификации преобразования, состоящие из знака %, возможно символа * (запрещение присваивания), возможно числа, задающего максимальный размер поля, и самого преобразования; обычные символы, кроме %.

Каждая спецификация преобразования начинается со знака % и заканчивается некоторым символом, задающим преобразования. Между знаком % и символом преобразования могут встречаться знаки: ЗНАК МИНУС, указывающий, что преобразованный параметр должен быть выровнен влево в своем поле; СТРОКА ЦИФР, задающая максимальный размер поля; ТОЧКА, отделяющая размер поля от последующей строки цифр; СТРОКА ЦИФР, задающая максимальное число символов, которые нужно вывести, или же количество цифр, которые нужно вывести справа от десятичной точки в значениях типов float или double; СИМВОЛ ДИЛИНЫ l, указывающий, что соответствующий аргумент имеет тип long.

Если после знака % записан не символ преобразования, то он выводится на экран.

В функции scanf допустимы многие из символов преобразования функции printf. Например:

  •  d – десятичное число;
  •  o – восьмеричное число;
  •  x – шестнадцатеричное число;
  •  u – беззнаковое число;
  •  c – одиночный символ;
  •  s – строка символов;
  •  f – вещественное число с плавающей точкой;
  •  p – появление указателя (адреса) в виде шестнадцатеричного числа;

Перед символами d,o,x,f может стоять буква l. В первых трех случаях соответствующие переменные должны иметь тип long, а в последнем - double.

После выполнения функции scanf осуществляется автоматический перевод курсора на следующую строку.

20. Организация ввода/вывода в языке Си. Функция printf(). Спецификации и символьные константы.

printf ("управляющая строка", аргумент1, аргумент2, ...)

"Управляющая строка" содержит объекты трех типов: обычные символы, которые просто выводятся на экран дисплея; спецификации преобразования, каждая из которых вызывает вывод на экран значения очередного аргумента из последующего списка, и управляющие символьные константы. Функция printf использует управляющую строку, чтобы определить, сколько всего аргументов и каковы их типы (аргументами могут быть переменные, константы, выражения, вызовы функции; главное, чтобы их значения соответствовали заданной спецификации).

(кол-во аргументов равно кол-ву знаков % в управляющей строке)

% [флаг] [ширина] [точность] [модификатор типа] формат

Символы преобразования:

  •  d – десятичное целое число;
  •  o –       восьмеричное целое число;
  •  x –       шестнадцатеричное целое число;
  •  c – одиночный символ;
  •  s – строка символов (символы строки выводятся до тех пор, пока не встретится признак конца строки или же не будет выведено число символов, заданное точностью);
  •  e –       вещественное десятичное число в экспоненциальной форме ([-]d dddd e +/- ddd);
  •  f –        вещественное десятичное число с плавающей точкой;
  •  g –       используется как %e или %f и исключает вывод незначащих нулей;
  •  p –       указатель (адрес);
  •  u –       беззнаковое целое число;

Среди управляющих символьных констант наиболее часто используют следующие: \a, \b, \n, \r, \t, \v.

21. Операторы языка Си. Условный оператор if…else.

Операторы в Си делятся на 4 группы:

  1.  условные
  •  if (если)
  •  switch (оператор выбора)
  1.  операторы организации циклов
  •  for (для)
  •  while (пока)
  •  do … while (делать пока выполняется условие)
  1.  операторы перехода
  •  break
  •  continue
  •  return
  •  goto
  1.  операторы выражения, ввода-вывода, пустой оператор

Условный оператор if предназначен для организации выполнения какого-либо действия в зависимости от выполнения поставленного условия.

if (условие)

  {действие 1; …};

 else {действие 2; …};

Пример:

if (d = = 1)

  { if (r = = 5)  b = 2;};

       else  b = 3;

if (d = = 1 && r = = 5)    b = 2

22. Операторы языка Си. Оператор выбора switch.

switch (выражение)

{

case const 1: оператор 1; break;

case const 2: оператор 2; break;

.......................................................

case const n: оператор n; break;

 default: оператор n+1; break;

}

  •  Выражения и константы, указанные после слова case должны иметь целочисленные значения.
  •  Операторы, указанные после слова case выполняются, если значение выражения равно соответствующей константе; если совпадений нет, то управление передаётся оператору, стоящему после default (его может не быть).
  •  Константы сравниваются с выражением в той последовательности, в какой они перечислены в программе.
  •  Символьные константы автоматически преобразуются в целочисленные.
  •  Слово break передаёт управление за пределы оператора switch (если оно отсутствует, то константа в следующем case считается подходящей условию и соответствующий оператор выполняется).
  •  Не может быть двух одинаковых констант в одном операторе switch.
  •  Может выполнять только операции строгого равенства.

int n

scanf (“%d”,&n);

switch (n)

{ case 1: printf ("Первый"); break;

 case 2: printf ("Второй"); break;

 default: printf ("Нет"); break; }

char znak

znak='*';

switch (znak)

{ case '+': y=a+b; break;

 case '-': y=a-b; break;

 case '*': y=a*b; break;

 case '/': y=a/b; break;

 case '%': y=a%b; break;

 default: printf ("Не верно"); break; }

23. Операторы языка Си. Оператор организации циклов for.

for (инициализация; условие; изменение параметров) {тело цикла;}

Очерёдность выполнения этого оператора:

  1.  Выполняется поле инициализации, которое служит для присваивания начальных значений переменным, используемым в цикле.
  2.  Проверяется значение условия: если ложь, то завершается выполнение цикла.
  3.  Выполняется тело цикла.
  4.  Выполняется поле изменения параметра; оно служит для изменения значения переменных как используемых в цикле, так и управляющих.
  5.  Возвращение к пункту 2.

!Оператор for является циклом с предусловием (решение, выполнить в очередной раз тело цикла или нет, принимается до начала его прохождения).

int i, n, fact

scanf (“%d”,&n);

for (i = 1; i <= n; i ++)

   fact *= i;

printf ("%d", fact);

i = 1;

while (i <= n)

 { fact *= i;

  i ++; }

24. Операторы языка Си. Операторы организации циклов while, do…while.

while (условие) {тело цикла;}

! Цикл с предусловием

do {тело цикла;} while (условие)

do { fact *= i;

       i ++;  }

while (i <= n)

25. Операторы языка Си. Операторы переходов break, continue, return, goto.

  1.  break – прерывает выполнение цикла и передаёт управление оператору, следующему за тем, который располагается за первым.
  2.  continue – вызывает пропуск в той части цикла, которая находится после записи этого оператора.
  3.  return – функция возврата – служит для возврата значения какой-либо функции.
  4.  goto

int surn = 0;

int i;

for (i = 1; i <= 10; i ++)

{ surn + = i;

   if (i = = 5) goto metka;

}

printf ("Вывод");

metka;

printf ("%d", surn);

26. Понятие массива данных. Объявление и инициализация массивов. Одномерные массивы.

Массив – группа элементов одного типа, расположенных друг за другом в памяти и имеющих одно общее имя.

Индекс – порядковый номер элемента в массиве (индекс первого элемента всегда равен нулю).

  1.  

  1.  float array [12]
  2.  int bf [5*10]
  3.  int n = 15;    ! не работает

int mas [n]

  1.  int array [5] = {3, 6, 7, 12}
  2.  char st [3] = {‘A’, ‘B’, ‘C’}
  3.  char st [3] = “ABC”

(если [], то массив будет работать)

  1.  int size

size = sizeof (array)

  1.  array [1] = array [0] + array [3]
  2.  n = array [0] + 2 + 3 + array [2]
  3.  scanf (“%d”, &array [0]);
  4.  int i

for (i = 0; i < 4; i ++)

scanf (“%d”, & array [i])

Пример: дан массив из 4-х элементов. Если элемент массива является чётным, поменять его знак.

int array [4] = {3, 6, 7, 12};

for (i = 0; i < 4; i ++)

 if (array [i]%2 = 0)

     array [i] *= (-1)

27. Понятие массива данных. Многомерные массивы.

  1.  int array [10] [30]
  2.  int m [3] [3] = {0, 1, 2, 10, 11, 12, 20, 21, 22}

 0   1   2              int m [] [3] = {{0}, {10, 11}, {20, 21, 22}}

10 11 12

20 21 22

  1.  char string [3] [80] = {“строка 1”, “строка 2”, “строка 3”}
  2.  int i, j

for (i = 0, i < 3, i ++)

  for (j = 0, j < 3, j ++)

        scanf (“%d”, &m [i] [j]);

28. Понятие указателя в языке Си. Операции над указателями.

Указатель – особый вид переменной, которая хранит адрес элемента в памяти, где может быть записано значение другой переменной.

тип  *имя_указателя

int variable, *point

Операции с указателями:

  •  доступ по указателю

int *p, a;

a = 18

p = &a

*p += 8 // 26

  •  присваивание
  •  увеличение/уменьшение указателя

int i, *p;

p + i  // указатель на адрес i-того элемента после данного

p - i  // указатель на адрес i-того элемента перед данным

  •  сложное присваивание
  •  инкремент/декремент    p ++;  ++ p; p --; -- p
  •  индексирование     p[i]
  •  вычитание указателей
  •  операции отношений

29. Строковые литералы и организация строк в Си.

Строковый литерал – последовательность любых символов, заключенных в парные двойные кавычки. В Си отсутствует специальный строковый тип. Вместо этого строковый литерал  представляется как массив элементов типа char, в конце которого помещен символ '\0' (нуль-терминатор). Такой массив называют строкой в формате ASCIIZ или просто ASCIIZ-строкой. Как и с любым массивом символов, со строковым литералом связан указатель-константа на первый элемент массива.

  1.  char str[] = "строка"
    1.  char str[7] = "строка"
    2.  char str[7] = {'с','т','р','о','к','а','\0'}
    3.  char *str = "строка"
    4.  char *str

str = "строка"

scanf(“%s”, &str);

gets (str);

30. Стандартная библиотека работы со строками в Си (не менее 5 функций).

Библиотека <string.h>

  1.  strcpy(char* dst, char* src) – копирование строки src по адресу dst. Функция возвращает указатель на начало скопированной строки.
  2.  stpcpy(char* dst, char* src) – выполняет то же, что и предыдущая функция, но возвращает указатель на конец результирующей строки.
  3.  strncpy(char* dst, char* src, size_t n) – действие аналогично функции strcpy, но копируются только первые n символов строки src (или меньше, если длина строки меньше n). Тип size_t – целочисленный тип, используемый стандартными функциями Си для хранения индексов массивов.
  4.  strdup(char* s) – выделяет память и копирует в нее содержимое строки s. Возвращает указатель на начало строки-копии или константу NULL, если выделение памяти завершилось неудачей.
  5.  strlwr(char* s), strupr(char* s) – преобразует все латинские символы строки s соответственно к нижнему и к верхнему регистру.
  6.  strrev(char* s) – меняет порядок следования символов строки на противоположный (символов, а не слов).
  7.  strcat(char* dst, char* src) – присоединяет строку src в конец строки dst. В результате dst содержит в себе две строки (но только один нуль-терминатор).
  8.  strncat(char* dst, char* src, size_t n) – аналогично предыдущей функции, но действие распространяется только на n первых символов строки src.
  9.  strset(char* s, int ch) – заполняет все позиции строки s символом ch.
  10.  strnset(char* s, int ch, size_t n) – то же для первых n символов строки s.
  11.  strcmp(const char* s1, const char *s2) – сравнивает строки, заданные константными указателями s1 и s2, в лексикографическом порядке с учетом различия прописных и строчных букв. Возвращает нуль, если обе строки идентичны, значение меньше нуля, если строка s1 расположена в упорядоченном по алфавиту «словаре» раньше, чем s2, или значение больше нуля в противном случае.
  12.  stricmp(const char* s1, const char *s2) – то же, но без учета разницы между прописными и строчными латинскими буквами.
  13.  strncmp(const char* s1, const char *s2, size_t n), strnicmp(const char* s1, const char *s2, size_t n) – аналогичные действия для первых n символов строк.
  14.  strchr(const char* s, int ch) – возвращает указатель на первое вхождение символа ch в строку s. Нуль-терминатор также участвует в поиске. Если поиск неудачен, возвращается NULL.
  15.  strrchr(const char* s, int ch) – то же, но возвращается указатель на последний совпавший символ в строке.
  16.  strlen(char* s) – возвращает длину строки в байтах без учета нуль-терминатора.
  17.  strpbrk(const char* s1, const char *s2) – сканирует строку s1, сравнивая ее со всеми символами строки s2. При первом совпадении возвращает указатель на совпавший символ в строке s1, в противном случае возвращает NULL.
  18.  strstr(const char* s1, const char *s2) – находит место первого вхождения строки s2 в строку s1 и возвращает указатель на соответствующую позицию в s1.
  19.  strspn(const char* s1, const char *s2) – возвращает длину сегмента строки s1, состоящего только из символов, входящих в строку s2. Нуль-терминатор не участвует в сравнении. Если строка s1 начинается с символа, не совпадающего ни с одним из символов строки s2, возвращается 0.
  20.  strсspn(const char* s1, const char *s2) – возвращает длину сегмента строки s1, состоящего только из символов, не входящих в строку s2. Длина отсчитывается от начала строки s1.
  21.  strtok(char* s1, const char *s2) – выделяет лексему в строке s1. Под лексемой в данном случае понимается фрагмент строки s1, ограниченный любыми из символов, встречающихся в строке s2. Возвращается указатель на выделенную лексему или NULL.

Пример: ввести символьную строку и удалить все буквы, входящие в первое слово. «Пока падает снег».

# include <stdio.h>

# include <string.h>

main()

{

char *str, *ch, p

 int i, j, dl

 printf (“Введите строку”);

gets (str);

p = str [0];

dl = strlen (str);

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

 {

   if (p != ‘ ‘)

    {

       while (ch = strchr (str, p) != NULL)

          for (j = 0; j <= strlen (ch); j ++)

             ch [j] = ch [j + 1];

      p = str [0];

     }

  }

printf (“строка: %s”, str);

}

31. Директивы препроцессора Си.

  •  Представляют собой инструкции, записанные в тексте программы на Си, и выполняются до трансляции программ.
  •  Позволяют изменить текст программы. Например, заменить некоторый символ, вставить текст из другого файла, запретить вывод каких-либо символов на экран.
  •  Начинаются с “#”, и после них не ставится “;”.

1) # include – включает в текст программы, содержимое указанного файла. Если имя файла задано в <>, то поиск файла производится в стандартных директориях операционной системы. Директива include может быть вложенной, т. е. во включаемом файле тоже может содержаться include.

2) # define идентификатор текст

# define идентификатор(список параметров) текст

  •  Заменяет все последующие вхождения идентификатора на текст. Такой процесс называется макроподстановкой; текст может представлять собой любой фрагмент программы; если текст отсутствует, то все экземпляры идентификатора удаляются из программы.
  •  Таким образом директива define служит для замены часто использующихся констант, ключевых слов, операторов или выражения некоторыми идентификаторами.
  •  Идентификаторы, заменяющие текстовые или числовые константы, называются именованными.
  •  Идентификаторы, заменяющие фрагменты программ, называют макроопределителями (они могут содержать список параметров).

# define WIDTH &0

# define LENGTH (WIDTH + 10)

    t = LENGTH * 7

    t = (WIDTH + 10) * 7

  •  Во втором случае может передаваться один или несколько параметров (указываются через запятую) каждый из которых может встречаться в тексте несколько раз.

# define MAX(x, y)   ((x)>(y))?(x):(y)

t = MAX(i, s[i]) // t = ((i) > (s[i]))?(i) :(s[i])

t = MAX(i & j, s[i] || j)   // t = ((i&j) > (s[i] || j))?(i & j):(s[i] || j)

3) # undef

Служит для отмены действия директивы # define. Использование # undef для идентификатора, который не был определён директивой # define, не является ошибкой.

32. Командная строка. Параметры функции main().

Аргументы командной строки – текст, записанный после имени запускаемого на выполнение com или exe файла, либо передаваемый программе с помощью опций интегрированный среды Си аргумент.

В качестве аргументов могут выступать имена файлов, функций; текст, задающий режим работы программы; а также сами данные.

int main (int argc, char *argv[], char *envp[])

{

}

int main (int argc, char *argv, char *envp)

{

}

Параметр argc сообщает функции кол-во передаваемых командной строке аргументов, учитывая в качестве первого аргумента имя самой выполняемой программы (кол-во параметров >= 1).

argv является указателем на массив из указателей на слова из командной строки (каждый параметр хранится в виде ASCIIZ-строки, под словом понимается любой текст, не содержащий символов “пробел” или “табуляция”; последним элементом массива указателя является нулевой – NULL)

cm exe aaa ddd eee 32

cm exe \0

aaa \0

ddd \0

eee \0

32 \0

NULL

Параметр envp служит для передачи в программу информацию о системном окружении операционной системы (информация о среде, в которой выполняется программа); является указателем на массив указателей, каждый из которых определяет адрес, в котором хранится строка информации о среде, определяемой операционной системой. Также признаком конца массива является NULL-указатель.

33. Организация последовательного и бинарного поиска.

Последовательный поиск

int SeqSearch (int list[], int n, int key)

{

 int i;

 for (i = 0; i < n; i ++)

    if (list [i] == key)

        return i;

 return -1;

}

main ()

{

 int B [5];

 a = SeqSearch (B [5], 5, 4);

}

Бинарный поиск

Применим только, если массив упорядочен по возрастанию/убыванию

  1.  mid = (low + high) / 2
  2.  if (A [mid] == key) return (mid)
  3.  if (A [mid] > key) high = mid – 1

if (A [mid] < key) low = mid + 1

34. Основные алгоритмы сортировки массивов. Сортировка методом пузырька.

Для сортировки массива A из n элементов требуется до n-1 проходов (прохождение всего массива один раз от первого до последнего элемента массива). В каждом проходе сравниваются соседние элементы и если первый из них больше второго, они меняются местами. К моменту окончания каждого прохода наименьший элемент поднимается к вершине текущего подсписка.

const int n = 5

int A [n], i, j, aux;

for (i = 0; i < (n-1); i ++)

  for (j = 0; j < (n-1); j ++)

     {

       if (A [j] > A [j + 1])

        { aux = A [j];

           A [j] = A [j + 1];

           A [j + 1] = aux;

         }

      }

50   20   40   75   35

20   50   40   75   35

20   40   50   75   35

20   40   50   75   35

20   40   50   35   75

35. Основные алгоритмы сортировки массивов. Сортировка посредством выбора.

Для сортировки массива A из n элементов также требуется до n-1 проходов.

const int n = 5

int A [n], i, j, k, min;

for (i = 0; i < (n-1); i ++)

  { min = A [i];

        for (j = i + 1; j < n; j ++)

          {

            if (A [j] < min)

              {

                k = j;

                min = A [j];

               }

          }

       A [k] = A [i];

       A [i] = min;

  }

50   20   40   75   35

20   50   40   75   35

20   35   40   75   50

20   35   40   75   50

20   35   40   50   75

36. Основные алгоритмы сортировки массивов. Сортировка методом вставки.

Для сортировки массива A из n элементов также требуется до n -1 проходов.

50   20   40   75   35

20   50   40   75   35

20   40   50   75   35

20   40   50   75   35

20   35   40   50   75

const int n = 5

int A [n], i, j, k, Aj, m;

for (i = 0; i < (n-1); i ++)

{

  for (j = i +1; j < n; j ++)

     {

       for (k = 0; k < (i +1); k ++)

        {

           if (A [j] < A [k])   {  Aj = A[j]

              for (m = j; m > k; m--)

                A [m] = A [m - 1];

                  A [k] = Aj;  }

         }

      }

 }

37. Основные алгоритмы сортировки массивов. Быстрая сортировка.

Функция qsort в библиотеке <stdlib.h>

Общая схема быстрой сортировки:

  1.  Есть некий целочисленный массив A из нескольких элементов; из массива выбирается некий опорный элемент a.
  2.  Запускается процедура разделения массива, которая перемещает все элементы, которые меньше либо равны a, влево от него, а большие или равные – вправо.
  3.  Таким образом мы получили новый массив из двух подмассивов, причём левое <= правому.
  4.  Для обоих подмассивов, если в подмассиве более двух элементов, рекурсивно запускаем ту же процедуру. В конце получается полностью отсортированная последовательность.

Достоинства этого метода:

  1.  самый быстродействующий из всех существующих алгоритмов обменной сортировки
  2.  простая реализация
  3.  хорошо работает на почти отсортированных данных
  4.  хорошо сочетается с алгоритмами кэширования и подкачки памяти

Два недостатка:

  •  требует много дополнительной памяти
    •  алгоритм является неустойчивым

Сортировка целочисленного массива

# include <stdio.h>

# include <stdlib.h>

# define N 1000

int cmp (const void *a, const void *b)

{

 return (*(int*)a – *(int*)b);

}

main ()

{

 int n, i, a [N];

 scanf(“%d”, &n);

 for (i = 0; i < n; i ++)       scanf(“%d”, &a[i]);

 qsort (a, n, sizeof (int), cmp);

 for (i = 0; i < n; i ++)       printf(“%d”, a[i]);

}

Функция strcmp уже определена в библиотеке <string.h>

Программа упорядочивания строк в алфавитном порядке

# include <stdio.h>

# include <stdlib.h>

# include <string.h>

# define N 100

# define M 30

main ()

{

 int n, i;

 char a [N][M];

 scanf(“%d”, &n);

 for (i = 0; i < n; i ++)       scanf(“%s”, &a[i]);

 qsort (a, n, sizeof (char [M]), (int (*)(const void*, const void*)) strcmp);

 for (i = 0; i < n; i ++)       printf(“%s\n”, a[i]);

}

38. Функции пользователя в Си. Функции с переменным числом аргументов.

Программы на Си обычно состоят из множества подпрограмм, называемых функциями. Функции имеют небольшой размер и могут располагаться в разных файлах. Независимо от расположения, все функции являются глобальными.

Причины использования функций:

  •  уменьшение дублирования кода
  •  сделать программу более структурированной и понятной

Чтобы написать свою функцию на Си необходимо её определить или записать прототип в виде:

тип_возвращаемого_значения имя_функции (тип_входного_параметра1, тип_входного_параметра2, …);

main()

{     }

int function (int, int);           // прототип      int function (int a, int b);    int function (int a, b, c, …);

main()

{  int a1, a2, c;

  c = function (a1, a2);  }

int function (int a, int b);    //    int function (int *a, int *b);    

{  if a < b

       return a;

    else

       return b;}

Каждая функция имеет входные параметры, которые записываются в круглых скобках после имени, и один определённый выходной параметр.

Если у функции нет выходных параметров, необходимо писать ключевое слово void.

39. Структуры в Си (здесь же «40. Структуры и указатели»).

Отличия от массива:

  •  в структуре могут содержаться данные различных типов, в том числе и массивы
  •  в массиве обращёние к данным идёт по номеру, а в структуре – по имени

struct имя {тип_элемента1 имя1 ;

                    тип_элемента2 имя2 ;

                   …………………………

                   тип_элементаN имяN ; } ;

Примеры:

struct date {char month, day; int year ; } a, b ;

main ()

{ struct date c, d;

 a. day = 5;

 b. year = 1900; }

struct man   { char name [20], fam [20];

                       struct date db;

                       int age; } ;

main ()

{ struct man M [100];

 M [5]. name [5] = “a”;

 M [10]. db. year = 2000; }

Каждая переменная нового для определённого типа struct будет занимать в памяти место, равное сумме, определённых в этой структуре переменных.

Указатели на struct:

struct date {char month, day; int year ; } *a, b ;

(*a). year = 5;    ~    a year = 5;

41. Анонимное определение структуры и оператор определения типа (здесь же «40. Структуры и указатели»).

Возможно анонимное определение структуры, когда имя структуры после ключевого слова struct опускается. В этом случае список описываемых переменных должен быть непустым.

struct                                    {

                                          double x;

                                          double y;}                          ;

typedef struct { double x; double y;}   R2_point, *R2_p

R2_point    t, *p;

*R2_p    p;

42. Работа с памятью. Статическая память.

Выделяется до начала работы программы на стадии компиляции и сборки.

Статические переменные имеют фиксированный адрес, известный до запуска программы и не изменяющийся в процессе её работы. Статические переменные создаются и инициализируются до входа в функцию main.

Существует два типа статических переменных:

1) глобальные – определены вне функций, обычно в их описании присутствует слово extern перед типом данных.

*.h

extern int N

*.c

int N

Таким образом, они доступны в любой точке программы во всех её файлах (желательно им придавать достаточно длинные имена).

2) статические – также описываются перед функцией, но перед именем присутствует слово static. Присутствуют только в одном файле, в котором они определены, использовать можно только после их описания; никогда не описываются в *.h файлах.

43. Работа с памятью. Стековая или локальная память.

Локальные и стековые переменные – это переменные, описанные внутри функции.

Память для таких переменных выделяется в аппаратном стеке. Память выделяется в момент входа в функцию или блок и освобождается в момент выхода из функции или блока. При этом захват и освобождение памяти происходит практически мгновенно, т. к. компьютер только изменяет регистр, содержащий адрес вершины стека.

Локальные переменные можно использовать при рекурсии, т. к. при повторном входе в функцию в стеке создаётся новый набор локальных переменных, а предыдущий набор не разрушается.

! Замечание: Всегда следует избегать использования глобальных и статических переменных, если можно обойтись локальными.

Размер аппаратного стека не бесконечен, стек может переполниться, например, при глубокой рекурсии, что приведёт к аварийному завершению программы, поэтому локальные переменные не должны быть большого размера, в том числе нельзя использовать большие массивы в качестве локальных переменных.

44. Работа с памятью. Динамическая память или «куча».

Помимо статической и стековой памяти, существует практически неограниченная память (динамическая). Программа может захватывать участки динамической памяти и использовать их. После использования, ранее захваченного участка, его следует освободить.

Динамическая память состоит из захваченных и свободных сегментов, каждому из которых предшествует описание сегмента. При выполнении запроса на захват памяти исполняющая система производит поиск свободного сегмента достаточного размера и захватывает в нём отрезок требуемой длины. При освобождении сегмента памяти он помечается как свободный. При необходимости, несколько подряд идущих свободных сегментов объединяются.

<stdlib.h> – библиотека для работы с динамической памятью

  •  void *malloc (size_t n) – захват памяти в n байт.
  •  void free (void *p) – освобождение участка памяти с адресом p.

Функция malloc возвращает адрес захваченного участка памяти или 0 в случае неудачи (когда памяти нет).

Для задания адреса используется указатель общего типа void *, поэтому после вызова функции malloc, его необходимо привести на определённый тип, используя операцию приведения типа.

Пример: необходимо захватить участок динамической памяти размером в 4000, его адрес присваивается указателю на 10001 целочисленных элементов.

int *a;

…

a = (int*) malloc (sizeof (int) * 1000);

…

free (a);

1 – характерно для Windows XP, т. к. в этой ОС целочисленные данные занимают в памяти 4 байта.


АЛУ

УУ

ОЗУ

УВВ

0,25a

стековая – max

динамическая

a

bb

a

a

R

R

bb

a

a

0,15a

0,15a

R

0,5a

a

статическая

R

bb

bb

0,75a

a

R = a

R

0,15a

R

bb

R = a

bb

a

a

bb

a

a

a

a

b

R = 0,5 a

R

R

b

R2.point

необязательно

t, *p

обязательно

low

указатели на struct

mid

high

0

n-1

i+1

0

j

i

k

n-1

bb




1. Храм Покрова Божией Матери
2. За роки незалежності України значно розширились її міжнародні зв~язки
3. Иностранные языки
4. тема это высокоточная система подачи и управления расходом топлива для автотранспортных средств позволяю
5. О введении института социальных педагогов 14-4 от 13
6. Налоговый учёт прочих расходов представительские расходы командировочные расходы расходы на рекламу
7. Развитие системного подхода в теории воспитания
8. Оставим же Деда Мороза и чудеса детям а себе дадим слово стать в ближайший месяц
9. Субъекты предпринимательской деятельности
10. Статья 1 1. Деятельность по обращению безнадзорных животных на территории Республики Коми осуществляется ю
11. за кулис выходит Витя Малеев после того как он скажет к нему подходит Ольга Николаевна
12. Реферат- Административно-правовая деятельность правоохранительных органов
13. Рак почки
14. гигиенических нормативов и практических мероприятий направленных на создание наиболее благоприятных усло
15. Фреймы Цель работы- Научиться разбивать окна браузера на несколько областей каждая из которых предста
16. Ревматоидный артрит
17. Система передавання неперервних повідомлень із використанням широтноімпульсної модуляції
18. тема имеет следующие взаимосвязанные значения- теоретическая модель позволяющая выявить
19. а и квантового характера испускания и поглощения света
20. Topic theme nd for nlyticl rticles messge

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе