- •Содержание
- •Лабараторная работа №9. Классы хранения и видимость переменных.
- •Теоретические сведения.
- •Варианты индивидуальных заданий.
- •Приложение.
- •Лабораторная работа № 10. Препроцессорные средства.
- •Теоретические сведения.
- •1. Состав директив препроцессора и стадии препроцессорной обработки.
- •2. Стадии препроцессорной обработки.
- •3. Замены в тексте программы.
- •5. Включение текстов из файлов
- •6. Условная компиляция.
- •7. Операция defined.
- •8. Макроподстановки средствами препроцессора
- •9. Моделирование многомерных массивов.
- •10. Отличия макросов от функций.
- •11. Препроцессорные операции в строке замещения.
- •12. Вспомогательные директивы.
- •13. Реакция на ошибки.
- •14. Пустая директива.
- •15. Встроенные (заранее определенные) макроимена
- •Варианты индивидуальных заданий.
- •Лабораторная работа № 11. Динамическое распределение памяти.
- •Теоретические сведения.
- •1. Функции malloc и free.
- •2. Операторы new и delete
- •Варианты индивидуальных заданий.
- •Лабораторная работа № 12. Структура данных «список».
- •Теоретические сведения.
- •1. Основные определения.
- •2. Операции над списками.
- •3. Пример реализации односвязного списка с помощью массива структур.
- •4. Пример реализации двусвязного списка с помощью массива данных
- •Варианты индивидуальных заданий.
- •Лабораторная работа №13. Очереди. Операции над очередями. Деки.
- •Теоретические сведения.
- •Варианты индивидуальных заданий.
- •Лабораторная работа №14. Стеки. Очереди. Операции над стеками и очередями.
- •Теоретические сведения.
- •Варианты индивидуальных заданий.
- •Лабораторная работа №15.
- •Анализ пузырьковой сортировки. Пузырьковая сортировка обладает несколькими характеристиками:
- •2. Сортировка методом выбора.
- •3. Сортировка методом вставки.
- •4. Сортировка методом Шелла.
- •5. Сортировка методом Хоора.
- •6. Алгоритмы поиска.
- •Задание.
- •Лабораторная работа №16. Программирование алгоритмов вычислительной математики.
- •Теоретические сведения.
- •Литература
Лабораторная работа № 11. Динамическое распределение памяти.
Цель работы: «Изучить способы распределения памяти в программах на языке Си, функции библиотеки Си для динамического распределения памяти, операторы new и delete языка С++. Разобрать приведенные примеры и выполнить один или более вариантов заданий».
Теоретические сведения.
Память для хранения данных может выделяться статически и динамически. Статическое распределение памяти выполняется на этапе компиляции. Компилятор по имени и типу объектов отводит для них место в результирующем exe-файле в разделе сегмента данных (или стеке).
Чаще при программировании неизвестно, какого размера массивы, структуры, или другие данные будут необходимы для работы программы. В этом случае необходимо для хранения данных использовать специальный раздел памяти, называемый «кучей» (heap). Куча располагается вне любой программы, объём кучи и её месторасположение зависят от модели памяти.
В библиотеке функций языка Си существует ряд функций, выполняющих динамическое распределение памяти. Основные функции представлены в табл. 11.1
Таблица 11.1 Функции библиотеки Си для динамического
распределения памяти
Функции распределения |
Функция освобождения |
Функция перераспределения |
Malloc |
free |
realloc |
Calloc |
free |
realloc |
Функция malloc запрашивает у операционной системы определенное число байт памяти, функция calloc отличается от malloc параметрами, она запрашивает у операционной системы блок из некоторого числа элементов определенного размера. Функция realloc меняет разделы выделенного блока.
Адрес начала выделенной памяти возвращается в точку вызова функции. Если выделенный участок памяти больше не требуется, он должен быть освобождён с помощью функции free в том же блоке, где и запрошен, иначе эта память оказывается недоступной для дальнейшего распределения.
1. Функции malloc и free.
Формат malloc:
указатель = (тип) malloc (количество байт);
Формат free:
free(указатель);
Пример 11.1
Выполнить распределение и освобождение памяти для двух чисел типа int и адрес начала поместить в указатель num.
int * num; //объявление указателя
num=(int*) malloc(2); //выделение памяти
free(num); //освобождение памяти
Пример 11.2
Выделить память под строку из 20 символов, инициализировать ее и вывести на экран. Освободить память.
#include<stdio.h>
#include<string.h>
# include <stdlib.h>
void main(void)
{
char *stroka;
stroka=(char *) malloc(20); //выделение памяти
strcpy(stroka,"Good luck!"); //инициализация строки
printf("%s\n", stroka); //вывод на экран
getchar();
free(stroka); //освобождение памяти
}
Пример 11.3
Выделить память под структуру student, состоящую из 3 полей: массива фамилий, массива адресов e-mail, массива номеров телефонов.
#include<stdlib.h>
struct student
{
char name[40];
char mail[40];
char phone[40];
};
struct student *get_mem(void)
{
struct student * sp;
sp=(struct student *)malloc(sizeof(student));
if(!sp)
{ printf(“Allocation error.”); exit(1); }
return sp;
}
void main(void)
{
struct student * Alisa;
Alisa = get_mem();
strcpy(Alisa ->name,"Alisa");
strcpy(Alisa -> mail,"Alisa@tut.by ");
strcpy(Alisa -> phone,"666 66 66");
printf(“%s\n”, Alisa ->mail);
getchar();
}
В настоящем примере проводится проверка корректности выделения памяти для указателя sp. Если память не выделена, то значение указателя равно нулю и следует проанализировать эту ситуацию и предусмотреть аварийную обработку.
Пример 11.4
Задать массив из 100 строк через указатель. Зарезервировать память 128 символов под каждую строку массива. Освободить зарезервированную память.
int main(void)
{
char *str[100];
int i;
for(i=0; i<100; i++)
{
str[i]=(char*)malloc(128);
if(str[i]==NULL)
{
printf(“Alocation error.”); exit(1);
}
}
for(i=0; i<100; i++) free(str[i]); //освобождение памяти
return 0;
}