Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
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:
Принцип работы:
3. Этапы развития ЭВМ.
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:
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:
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:
Предопределённые символы:
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:
Специальные символы:
8. Алгоритмический язык Си и его особенности.
Достоинства и особенности языка Си:
9. Алфавит и зарезервированные слова языка Си.
Алфавит языка Си.
Множество символов языка Си можно разделить на 4 группы:
Зарезервированные слова – имена директив, функций, типов данных, операторов, констант.
10. Идентификаторы и правила их написания на языке Си.
Идентификаторы:
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.
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:
К модификаторам относятся:
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:
|
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.
(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.
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:
Арифметические:
Поразрядные:
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>
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.
int getchar (void)
int puts (const char + string)
int putchar (int char or other)
scanf ("управляющая строка", &аргумент1, &аргумент2, ...)
% [ширина] [точность] формат
Аргументы scanf должны быть указателями на соответствующие значения (перед именем переменной записывается символ &). Символ & перед именем перемен ной воспринимается как адрес ячейки, где содержится значение этой переменной.
"Управляющая строка" содержит спецификации преобразования и ис пользуется для установления количества и типа аргументов. В нее мо гут включаться: пробелы, символы табуляции и перехода на новую стро ку (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 чис ло символов, которые нужно вывести, или же количество цифр, которые нуж но 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:
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 преобразова ния, каждая из которых вызывает вывод на экран значения очередного аргумента из последующего списка, и управляющие символьные константы. Функция printf использует управляющую строку, чтобы определить, сколь ко всего аргументов и каковы их типы (аргументами могут быть перемен ные, 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:
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:
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;
}
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:
!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.
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).
int mas [n]
(если [], то массив будет работать)
size = sizeof (array)
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.
0 1 2 int m [] [3] = {{0}, {10, 11}, {20, 21, 22}}
10 11 12
20 21 22
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:
int *p, a;
a = 18
p = &a
*p += 8 // 26
int i, *p;
p + i // указатель на адрес i-того элемента после данного
p - i // указатель на адрес i-того элемента перед данным
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.
str = "строка"
scanf(“%s”, &str);
gets (str);
30. Стандартная библиотека работы со строками в Си (не менее 5 функций).
Библиотека <string.h>
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.
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
# define WIDTH &0
# define LENGTH (WIDTH + 10)
t = LENGTH * 7
t = (WIDTH + 10) * 7
# 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
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:
Достоинства этого метода:
Два недостатка:
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:
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:
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
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