Работа с динамической памятью

В языке С размерность массива при объявлении должна задаваться константным выражением. При необходимости работы с массивами перемен­ной размерности вместо массива достаточно объявить указатель требуемого типа и присвоить ему адрес свободной области памяти (захватить память). После обработки массива занятую память надо освободить. Библиотечные функции работы с памятью описаны в файле alloc.h.

Пример создания динамического массива:

float *x;

int n;

printf("\nРазмерность - "); scanf(" %d",&n);

if ((x = calloc(n, sizeof(*x)))==NULL) { // Захват памяти

printf("\n Предел размерности “);

exit(1);

}

else {

printf("\n Массив создан !");

...

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

printf("\n%f",x[i]);

...

free(x); // Освобождение памяти

}

В С++ введены две операции: захват памяти - new, освобождение, захваченной ранее памяти - delete.

Общий формат записи:

указатель = new type (значение);

. . .

delete указатель;

Например:

int *a;

a = new int (8);

В данном случае создана целочисленная динамическая переменная, на которую установлен указатель a и которой присвоено начальное значение 8. После работы с ней освобождаем память:

. . .

delete a;

Операции new и delete для массивов:

указатель = new тип [количество] ;

Результат операции – адрес начала области памяти для размещения данных, указанного количества и типа. При нехватке памяти – результат NULL. Операция delete:

delete [ ] указатель;

13.1. Пример создания одномерного динамического массива:

Массив объявляем указателем.

...

double *x;

int i, n;

...

puts(" Введите размер массива: ");

scanf(“%d”, &n);

x = new double [n] ;

if (x == NULL) {

puts(" Предел размерности ! ");

return;

}

for (i=0; i<n; i++) // Ввод элементов массива

scanf(“%lf”, &x[i]);

...

delete [ ]x; // Освобождение памяти

...

13.2. Пример создания двуxмерного динамического массива:

Напомним, что ID двухмерного массива - указатель на указатель (рис. 4):

...

int **m, n1, n2;

puts(" Введите размеры массива (количество строк и столбцов: ");

scanf(“%d%d”, &n1, &n2);

m = new int * [n1]; // Захват памяти для указателей - А (n1=3)

for ( int i=0; i<n1; i++) // Захват памяти для элементов - B (n2=4)

m[i] = new int [n2];

. . .

for ( i=0; i<n1; i++)

for ( j=0; j<n2; j++)

m[i] [j] = i+j; // *(*(m+i)+j) = i+j;

. . .

for ( i=0; i<n1; i++) // Освобождение памяти

delete [ ] m[i];

delete [ ] m;

. . .

Строки в языке Си

В языке Си отдельного типа данных «строки символов» нет. Работа со строками реализована путем использования одномерных массивов типа char, т.е. строка символов – это одномерный массив типа char, заканчивающийся нулевым байтом.

Нулевой байт – это байт, каждый бит которого равен нулю, при этом для нулевого байта определена символьная константа ´\0´ (признак окончания строки, или нуль-терминатор). Поэтому, если строка должна содержать k символов, то в описании массива необходимо указать k+1 элемент.

Например, char a[7]; - означает, что строка может содержать шесть символов, а последний байт отведен под нулевой.

Строковая константа – это набор символов, заключенных в двойные кавычки. Например:

сhar S[ ]=“Работа со строками”;

В конце строковой константы явно указывать символ ´\0´ не нужно.

При работе со строками удобно пользоваться указателями, например:

char *x;

x = "БГУИР";

x = (i>0)? "положительное":(i<0)? "отрицательное":"нулевое";

Напомним, что для ввода строк обычно используются две стандартные функции:

scanf() - вводит значения для строковых переменных спецификатором ввода %s до появления первого символа “пробел” (символ «&» перед ID строковых данных указывать не надо);

gets() - ввод строки с пробелами внутри этой строки завершается нажатием клавиши ENTER.

Обе функции автоматически ставят в конец строки нулевой байт.

Вывод строк производится функциями printf() или puts() до первого нулевого байта (‘\0’):

printf() не переводит курсор после вывода на начало новой строки;

puts() автоматически переводит курсор после вывода строковой информации в начало новой строки.

Например:

char Str[30];

printf(“ Введите строку без пробелов : \n”);

scanf(“%s”,Str);

или

puts(“ Введите строку ”);

gets(Str);

Остальные операции над строками выполняются с использованием стандартных библиотечных функций, описание прототипов которых находятся в файле string.h. Рассмотрим наиболее часто используемые функции.

Функция int strlen(char *S) возвращает длину строки (количество символов в строке), при этом завершающий нулевой байт не учитывается.

Пример:

char *S1=”Минск!\0”, S2[]=”БГУИР-Ура!”;

printf(“ %d, %d .”, strlen(S1), strlen(S2));

Результат выполнения данного участка программы:

6 , 10 .

Функция int strcpy(char *S1, char *S2) - копирует содержимое строки S2 в строку S1.

Функция strcat(char *S1, char *S2) - присоединяет строку S2 к строке S1 и помещает ее в массив, где находилась строка S1, при этом строка S2 не изменяется. Нулевой байт, который завершал строку S1, заменяется первым символом строки S2.

Функция int strcmp(char *S1, char *S2) сравнивает строки S1 и S2 и возвращает значение <0, если S1<S2; >0, если S1>S2; =0, если строки равны, т.е. содержат одно и то же число одинаковых символов.

Функции преобразования строки S в число:

- целое: int atoi(char *S);

- длинное целое: long atol(char *S);

- действительное: double atof(char *S);

при ошибке данные функции возвращают значение 0.

Функции преобразования числа V в строку S:

- целое: itoa(int V, char *S, int kod);

- длинное целое: ltoa(long V, char *S, int kod); 2£ kod £36, для отрицательных чисел kod=10.

Пример функции del_c(), в которой удаляется символ "с" из строки s каждый раз, когда он встречается.

void del_c( char s[ ], int c)

{ int i,j;

for( i=j=0; s[i] != '\0'; i++)

if( s[i]!=c) s[j++]=s[i];

s[j]='\0';

}