Основы программирования. Борисенко

Определение типов символов

221

int	numLines =0;	// Суммарное	число	строк	:= 0
int	numWords =0;	// Суммарное	число	слов	:= 0
bool	readingWord	= false; // Читаем слово :=			false

printf("Введите имя файла: " ) ; scanf('7„s", fileName);

f	= fopen(fileName, "rb");	// Открываем файл
i f	(f == 0) { // При ошибке	открытия файла
	// Напечатать сообщение	об ошибке
	p e r r o r O ' ^ могу открыть	файл	для чтения");
	return 1; // закончить	работу	программы с кодом 1

}
while	((c = fgetc(f)) != EOF) { // Читаем								символ
// Цикл продолжается, пока c != -1 (конец файла)
++numChars; // Увеличиваем					число		символов
//	Подсчитываем		число	символов		перевода строки
i f	(c == '\n') {
}	++numLines;		// Увеличиваем			число строк
//	Подсчитываем		число	слов
i f	(!isspace(c)) {			// если			c не пробел
	i f	(!readingWord)		{ //	если		не читаем слово
		++numWords;		//	увеличить				число слов
	}	readingWord = true;			// читаем				с л о в о : = ^ ^
				//	конец			если
}	else	{		// иначе				слово:=false
}	readingWord		= f a l s e ; / /		читаем
				// конец если
}

f c l o s e ( f ) ;

222		3.9. Технология программирования на Си
// Печатаем результат
р ^ ^ ^ " Ч и с л о	символов в файле = /d\n", numChars);
р ^ ^ ^ " Ч и с л о	слов	= /d\n",	numWords);
printf("Число	строк	= /d\n",	numLines);

return 0; // Возвращаем код успешного завершения

}

Пример выполнения программы wc2 в применении к собственному тексту, записанному в файле "wc2.cpp":

Введите имя файла: wc2.cpp Число символов в файле = 1998 Число слов = 260 Число строк = 57

Р а б о та с текстовыми строками

Стандартная библиотека Си предоставляет средства вычисления длины строки, копирования, сравнения, соединения (конкатенации) строк, поиска вхождений одной строки в другую. Ф у н к ц и и описаны в стандартном заголовочном файле "string.h". Прототипы наиболее часто используемых функций приведены ниже.

Определение длины строки

size_ t strlen(const char * s ) ; длина строки.

Копирование строк

char *strcpy(char *dst, const char *src); копировать строку src в строку dst;

char *strncpy(char *dst, const char *src, size_ t maxlen);

копировать строку src в dst, не более maxlen символов;

char *strcat(char *dst, const char *src); копировать строку src в конец dst (конкатенация строк).

Работа с произвольными массивами

байтов

void *memmove(void *dst, const void *src, size_t len);

Пример: программа «Записная книжка»											223
	копировать область			памяти с адресом			src размером		len	байтов
	в область памяти с адресом dst;
void	*memset(void		*dst, i n t value, size_t len);						записать
	значение value в к а ж д ы й				из len байтов, начиная с адреса						dst.
Сравнение		строк
int	strcmp(const char			*s1, const		char	*s2);	лексикографи­
	ческое	сравнение		строк	s i и	s2. Результат		нулевой,			если
	строки	равны,	отрицательный,			если	первая	строка		меньше
	второй, и положительный, если первая строка больше второй;
int	strncmp(const		char *s1, const			char	*s2, size _ t maxlen);
	сравнение строк s i и s2, сравнивается						не более maxlen			симво¬
	лов;

int memcmp(const void *m1, const void *m2, size_ t len);

сравнение областей памяти с адресами m i и m 2 размером len каждая .

Поиск

char	*strchr(const char	*s, i n t c ) ; найти			первое вхождение
	символа c в строку s. Ф у н к ц и я		возвращает		указатель		на най¬
	денный символ или ноль в случае			неудачи;
char	*strstr(const char	*s1, const		char *s2); найти			первое
	вхождение строки s2	в строку	s i . Ф у н к ц и я			возвращает ука¬
	затель на найденную	подстроку	в s i , равную			строке	s2, ил и

ноль в случае неудачи.

Пример: программа «Записная книжка»

Вкачестве примера работы с текстовой информацией рассмот­ рим программу «Записная книжка» . Записная книжка хранит имена людей и их телефоны. Под именем понимается полное имя, включа¬ ющее фамилию, имя, отчество в произвольном формате: им я пред¬ ставляется любой текстовой строкой. Телефон также представляется

224	3.9. Технология программирования на Си
текстовой строкой (представление с помощью целого		числа не под¬
ходит, потому	что номер может быть очень длинным	и содержать
специальные символы, например, знак плюс).
Программа	позволяет добавлять записи в записную	книжку, уда­

лять записи и искать номер телефона по имени. При поиске не обяза¬ тельно вводить им я полностью, достаточно нескольких первых сим¬ волов. М о ж н о т а к ж е распечатать содержимое всей записной книжки . В перерывах между запусками программы информация сохраняется

в файле	"NoteBook.dat".
Записная книжка соответствует структуре данных						«нагруженное
множество», которая будет рассмотрена в разделе 4.6.1						и для	которой
имеется ряд реализаций, обеспечивающих			быстрый поиск и модифи¬
кацию. М ы , однако, ограничимся сейчас			простейшей			реализацией:
не упорядочиваем записи по алфавиту и применяем					последователь¬
ный поиск. Записи хранятся		в массиве,	его максимальный				размер
равен 1000 элементов. Новая		запись добавляется в конец					массива.
При удалении записи из к н и ж к и последняя				запись	переписывается
на место	удаленной.
Д л я	записей используется	структурный		тип NameRecord, опре¬

деленный следующим образом:

typedef struct { char *name; char *phone;

} NameRecord;

Здесь поле name структуры является указателем на им я абонен¬ та, которое представляет собой текстовую строку. Номер телефона

также задается строкой,		указатель	на которую записывается		в по¬
ле phone. Пространство под строки			захватывается	в динамической
памяти с помощью функции malloc . При удалении				записи	память
освобождается с помощью функции			free.
Записи хранятся в массиве records :
const	i n t MAXNAMES	= 1000;
s t a t i c	NameRecord	records[MAXNAMES];
s t a t i c	i n t numRecords = 0;

Пример: программа «Записная книжка»		225
Константа MAXNAMES	задает максимально возможный размер мас¬

сива records. Текущее количество записей (т.е. реальный размер мас¬ сива) хранится в переменной numRecords.

В начале работы программа вводит содержимое записной к н и ж к и

из файла	"NoteBook.dat",	им я которого	задается ка к константный
указатель	на константную	строку:
const	char* const NoteBookFile		= "NoteBook.dat";

В конце работы содержимое записной к н и ж к и сохраняется в файле.

Д л я ввода	используется		функция loadNoteBook, дл я сохранения —
функция saveNoteBook			с прототипами
s t a t i c	bool	loadNoteBook();
s t a t i c	bool	saveNoteBook();

Каждой записи соответствует пара строк файла. Пусть, например, имя абонента "Иван Петров", телефон — "123-45-67". Этой записи соответствует пара строк

name=MBaH Петров phone=123-45-67

Записи в файле разделяются пустыми строками.

Сохранение файла выполняется только в случае, когда содержи¬ мое записной к н и ж к и изменялось в процессе работы. За это отвечает

переменная
s t a t i c bool	modified;
которая принимает	значение true , если хотя бы раз была выполнена
одна из команд, меняющих содержимое записной к н и ж к и .

Работа с записной книжкой происходит в интерактивном режиме. Пользователь вводит команду, программа ее выполняет. При выпол¬ нении команды программа просит ввести дополнительную информа¬ цию, если это необходимо, и печатает результат выполнения. Коман¬ ды записываются латинскими буквами, чтобы исключить возможные проблемы с русскими кодировками. После команды может идти им я абонента. Реализованы следующие команды:

226	3.9. Технология	программирования на Си
add — добавить запись.	Программа просит ввести имя абонента, ес¬
ли оно не указано	непосредственно после	команды,	затем его
телефон, после этого запись добавляется		в записную	книжку,

или телефон изменяется, если данное им я у ж е содержится в книжке;

remove — удалить запись. Программа просит ввести им я абонента, если оно не указано непосредственно после команды, и удаляет запись из книжки, если она там присутствует;

find	— найти запись. Программа при необходимости просит ввести
	имя абонента и печатает либо его телефон, либо		сообщение,
	что данного	имени в к н и ж к е нет;
modify — изменить номер телефона. Программа просит			ввести им я
	абонента, если оно не указано непосредственно после			команды.
	Затем осуществляется поиск записи с данным именем. В случае
	успеха программа просит ввести новый номер телефона, после
	этого старый	номер заменяется на новый; в противном случае,
	печатается сообщение, что имя не содержится в книжке;
show — напечатать записи, для которых имена начинаются				с данно¬
	го префикса. Если имя или начало имени не указано			непосред¬
	ственно после команды, то печатается все содержимое			записной
	книжки . Если указано начало имени, то печатаются все записи,
	для которых начало имени совпадает с заданным;
help — напечатать		подсказку;
quit	— закончить	работу.

Каждой команде соответствует отдельная функция, выполняющая команду. Например, команде add соответствует функция onAdd , ко¬ манде find — функция onFind и т.д. Начало искомого имени и его длина, если имя указано в командной строке, передаются через ста¬ тические переменные

s t a t i c char namePrefix[256]; s t a t i c i n t namePrefixLen;

Пример: программа «Записная книжка»								227
Если им я не указано в командной				строке,	то дл я его ввода вызы¬
вается функция readName , которая				просит	пользователя ввести им я
с клавиатуры, считывает			им я и заполняет переменные				namePrefix и
namePrefixLen.
Д л я	поиска	записи	с заданным началом			имени	используется
функция	search	с прототипом
s t a t i c i n t search(				// Начало		искомого		имени
	const	char *namePrefix,
);	int startPosition			// Позиция начала				поиска

Ей передается начало искомого имени и индекс элемента массива, с которого начинается поиск. Второй аргумент нужен дл я того, чтобы последовательно находить имена с одинаковым префиксом (напри¬ мер, имена, начинающиеся с заданной буквы). Ф у н к ц и я возвращает индекс найденного элемента в случае успеха или отрицательное зна¬ чение —1 при неудаче. Применяется последовательный поиск, при ко¬ тором просматриваются все элементы, начиная со стартовой позиции. Д л я сравнения имен используется стандартная функция strncmp(s1, s2, n), которая сравнивает n первых символов строк s1 и s2. При поиске в качестве s1 используется заданное начало имени, в каче¬

стве s2	— очередное имя из записной книжке, n равно длине начала
имени.
Д л я	ввода строки с клавиатуры мы используем вспомогательную
функцию readLine с прототипом
s t a t i c bool		readLine(
);	char *buffer, i n t maxlen, i n t *len
Ф у н к ц и я вводит		строку из стандартного входного потока, исполь¬
зуя библиотечную		функцию fgets. Затем из конца строки	удаляются
символы-разделители строк '\r' и '\n'. Введенная строка			помещается
в массив	buffer с максимальной длиной maxlen. Реальная длина вве¬
денной строки записывается в переменную, адрес которой			передается
через указатель len .
Полный текст		программы:

228	3.9. Технология программирования на Си

//Файл "NoteBook.cpp"

//Программа "Записная книжка"

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <ctype.h>

typedef struct {

char *name; // Указатель на имя char *phone; // Указатель на телефон

} NameRecord;

// Максимальный размер записной книжки const i n t MAXNAMES = 1000;

// Массив записей

static NameRecord records[MAXNAMES];

// Текущее количество записей в книжке static i n t numRecords = 0;

// Имя файла для сохранения содержимого книжки const char* const NoteBookFile = "NoteBook.dat";

static	bool modified;		// Начало		имени,
static	char	namePrefix[256];
static	i n t namePrefixLen;		//	его	длина
static	char	phone[256];	// Телефон,
static	i n t phoneLen;		//	его	длина
// Прототипы		функций	// Загрузить книжку из файла
static	bool	loadNoteBook();
static	bool	saveNoteBook();	// Сохранить книжку в файле
static	bool	readLine(	// Ввести строку с клавиатуры
char * l i n e , i n t maxlen,			int	*len
);

Пример: программа «Записная книжка»

229

s t a t ic	bool readName();	// Ввести имя с клавиатуры
static	i n t search(	// Поиск имени в массиве
const char *namePrefix,		//	начало	искомого	имени
int	startPosition	//	позиция	начала	поиска
);

static void releaseMemory(); // Освободить память

// Прототипы функций, реализующих команды static void onAdd();

static void onRemove(); static void onFind(); static void onModify(); static void onShow(); static void onHelp();

int main() {		// Введенная строка
char	line[256];
int	lineLen;	// Длина		строки
int	comBeg,	// Индексы начала			команды
int	comEnd;	//	и	за-конца
	comLen;	// Длина		команды
const char *command;		// Указатель на начало команды
int	nameBeg;	// Индекс		начала	имени
int	i ;	//	Индекс	в массиве line

printf("Прогрaммa		\"Записная		книжкa\"\n");
onHelp();		// Напечатать подсказку
loadNoteBook(); // Загрузить				содержимое книжки
while	//			из файла
	(true) {	// Приглашение на ввод команды
printf(">");
// Ввести командную			строку
i f	(!readLine(line,		256, &lineLen)) {

230	3.9. Технология программирования на Си

}	break;		// При ошибке				завершить	программу
// Разбор			командной строки
//	1. Пропустить пробелы						в начале строки
i	= 0;
while		( i < lineLen			&&	isspace(line[i]))			{
}
// 2. Выделить				команду
comBeg		= i ;
while		( i < lineLen			&&	i s a l p h a ( l i n e [ i ] ) )			{
}		= i ;
comEnd				+ comBeg;			// Указ.начала		команды
command = l i n e
comLen = comEnd - comBeg;							// ее длина
i f	(comLen		<=	0)			// Команда	пустая =>
	continue;						// ввести следующую
// 3. Выделить				префикс		имени
i	= comEnd;
// Пропустить пробелы перед именем									{
while		( i < lineLen			&&	isspace(line[i]))
}			i ;
nameBeg =				lineLen) {
i f	(nameBeg >=
	// Имя не указано в команде							что имя
	namePrefix[0]				=0;	// Запомним,
	namePrefixLen				= 0;	//		пустое

}else {

//Имя задано в команде, запомним его.

//Указ. на начало имени равен line+nameBeg,

//длина имени равна lineLen-nameBeg.