Файл: Лабораторная работа 1 Изучение среды разработки программ 3 Лабораторная работа 2 Исследование базовых типов данных языка Си 18.doc

ЗАДАНИЕ НА ИССЛЕДОВАНИЕ

1. 
   Исследование взаимосвязи между массивами и указателями
   

1. 
   Описать два массива и два вспомогательных указателя.
   
2. 
   Проинициализировать указатели адресами массивов.
   
3. 
   Исследовать возможность обмена адресами начала массивов через указатели.
   
4. 
   Исследовать возможность обмена значениями указателей.
   
5. 
   Исследовать возможность обращения к элементу массива через индекс и через вспомогательный указатель.
   
6. 
   Исследовать возможность обращения к элементу массива через индекс и через имя массива.
   
7. 
   Исследовать возможность изменения значения элемента массива через вспомогательный указатель.
   
8. 
   Исследовать возможность изменения значения элемента массива через имя массива без использования индекса.
   

2. 
   Исследование способов создания динамических массивов
   

1. 
   Создать динамический массив с использованием операции new[].
   
2. 
   Создать динамический массив с использованием функции malloc.
   
3. 
   Исследовать возможность удаления первого массива функцией free().
   
4. 
   Исследовать возможность удаления второго массива операцией delete [].
   

Занятие 8

Лабораторная работа № 8
Применение функций работы со строками для решения прикладных задач

Цель занятия:

• 
  Совершенствование навыков разработки программ в среде программирования MS Visual C++
  
• 
  Совершенствование навыков использования циклов и ветвлений в программах
  
• 
  Получение начальных навыков в объявлении, инициализации и использовании символьных массивов
  
• 
  Получение начальных навыков в обработке строк в языке Си
  

Время на выполнение работы: 2 часа
Учебные вопросы:

1. 
   Изучение способов формирования строк в языке Си
   
2. 
   Применение функций работы со строками для обработки символьных массивов
   

Подготовка к выполнению работы:

1. 
   Изучить рекомендованную литературу (структура программы на языке высокого уровня, алфавит и элементарные конструкции языка Си, переменные и константы, стандартные типы данных, выражения и операции в языке Си, базовые конструкции структурного программирования, массивы и указатели, строковые функции).
   
2. 
   Изучить материал настоящего руководства.
   

---

Материалы для подготовки к занятию:

1. 
   Конспект лекций
   
2. 
   [1] стр. 63-65.
   

ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

В Cи отсутствует специальный тип строк. Строки рассматриваются как массивы символов, оканчивающиеся нулевым символом ('\0'). Строка доступна через указатель на первый символ в строке. Значением строки является адрес ее первого символа. Таким образом, можно сказать, что в Cи строка является указателем - указателем на первый символ строки. В этом смысле строки подобны массивам, потому что массив тоже является указателем на свой первый элемент (рисунок 8.1).

	. . .
A[4]	\0
		 0x0012FF84
A[3]	я
		 0x0012FF83
A[2]	с
		 0x0012FF82
A[1]	а
		 0x0012FF81
A[0]	В
		 0x0012FF80
	. . .
const char *A	0x0012FF80	 0x0012FF70
	. . .

Рисунок 8.1 – Представление массива элементов в памяти ЭВМ

В приведенном примере объявлен символьный массив A на 5 элементов: char A[]=”Вася”;

Обратите внимание на то, что теперь под хранение каждого символа выделяется один байт памяти, а под указатель будет по-прежнему выделено 4 байта. Необходимо отметить, что в приведенном примере размер массива не указан, он определен автоматически по длине строки-инициализатора, причем, автоматически добавлен символ окончания строки.

---

Строка может быть объявлена либо как массив символов, либо как переменная типа char*. Каждое из двух приведенных ниже эквивалентных объявлений

char S[] = "строка";

char *Sp = "строка";

присваивает строковой переменной начальное значение "строка". Первое объявление создает массив из 7 элементов S содержащий символы 'с', 'т', 'р', 'о', 'к', 'а' и '\0'. Второе объявление создает переменную указатель Sp, который указывает на строку с текстом "строка", лежащую где-то в памяти. Но в любом случае число хранимых символов на 1 больше числа значащих символов за счет оконечного нулевого символа.

Доступ к отдельным символам строки осуществляется по индексам, начинающимся с нуля. Например, S[0] и Sp[0] - первые символы объявленных выше строк, S[1] и Sp[1] - вторые и т.д.

В приведенных объявлениях длина строк определялась автоматически компилятором. Можно объявлять строковые переменные заданной длины. Например, оператор char buff[100];

объявляет переменную buff, которая может содержать строку до 99 значащих символов плюс заключительный нулевой символ.

Теперь приступим к знакомству с наиболее полезным применением символь­ных указателей: запоминанию массивов строк. На самом деле нельзя создать массив строк, но можно запомнить массив символьных ука­зателей, каждый из которых содержит адрес строки в памяти.

Определением массива символьных указателей создается динамический массив. Этот массив похож на двумерную таблицу с одним исключени­ем: все строки в этом массиве могут иметь разную длину (разное количе­ство символов в строке).

Все двумерные таблицы, которые рассматривались ранее, выровнены с обеих сторон. Например, объявим символьную таблицу с 5 строками и 10 колонка­ми, каждая строка которой содержит одинаковое число символов. Ее можно определить следующим образом:

char names [ 5 ] [ 10 ] = { { "Сергей" },

{ "Михаил" },

{ "Николай" },

{ "Иван" },

{ "Алексей" }};

Она показана на рисунке 8.2. Обратите внимание, в таблице много про­белов. Каждая строка занимает 10 символов даже в том случае, когда символов в строке намного меньше. Незаполненные элементы содержат символ ограничитель строки, потому что Cи записывает этот символ во все неинициализированные вами элементы массива. Этот тип таблиц занимает слиш­ком много места в памяти.

---

Колонки
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
0	С	е	р	г	е	й	\0
1	М	и	х	а	и	л	\0
Строки 2	Н	и	к	о	л	а	й	\0
3	И	в	а	н	\0
4	А	л	е	к	с	е	й	\0

Рисунок 8.2 – Пример двумерного символьного массива строк

Для устранения проблемы нерационального использования памяти объ­явим одномерный массив символьных указателей. Каждый указатель со­держит адрес сроки в памяти, и эти строки могут иметь разную длину. Вот примеры определения таких массивов:

char *names [ 5 ] =

{

{ "Сергей" },

{ "Михаил" },

{ "Николай" },

{ "Иван" },

{ "Алексей" }

};

или просто

char *names [ ] =

{

{ "Сергей" },

{ "Михаил" },

{ "Николай" },

{ "Иван" },

{ "Алексей" }

};

Это одномерные массивы. Хотя раньше ничего подобного не рассматривалось, не следует смущаться. Звездочка перед

---

names говорит о том, что это мас­сив указателей. Указатели имеют символьный тип. Строки не присваива­ются элементам массива, но в массиве содержатся адреса этих строк. На ри­сунке 8.3 показан этот массив указателей. Строки могут находиться в любом месте памяти. Их местоположение не существенно, так как каждый указатель содержит адрес первого элемента соответствующей строки. Строки не занимают лишнюю память; каждая строка использует ровно столько пространства, сколько нужно для ее размещения и символа ограничителя строки. Такая структура содержит данные в форме с рваными краями.

	names
[0]			С	е	р	г	е	й	\0
[1]			М	и	х	а	и	л	\0
[2]			Н	и	к	о	л	а	й	\0
[3]			И	в	а	н	\0
[4]			А	л	е	к	с	е	й	\0

Рисунок 8.3 – Массив указателей

Для вывода первой строки можно использовать оператор

---