Давыдов В.Г. - Программирование и основы алгоритмизации - 2003

//	указателем	pt,	т.е.	адрес	'\0'	ps в	"хвост"
//	Посимвольно	копируем		строку с	указателем
//	строки с	указателем		pt, пока	не будет	скопирован

//нуль -символ

while ( (	±nt ) ( *pt = *ps ) )
{	ps++;
pt++/
}
return;

/^

Файл	P24.CPP		функцию	strcat^
Главная	функция, использующая
*/
^Include	<stdio.h>	// Для	функций	ввода-вывода

//Прототип

void strcat	( char *, char	* ) ;
±Tib main (	void. )	// Возвращает 0 при	успехе

{

//Строка-приемник

char		t[ 24 ] = "Персональная		";
strcat	( t,	"ЭВМ IBM PC" ) ;
printf(	"\n	Конкатенация	строк:	%s", t ) ;
return	0;

}

В связи с рассмотренным примером напомним, что имя масси­ ва эквивалентно указателю на первый байт этого массива, а значе­ нием строки является указатель на ее первый символ. Эти указатели, как исходные данные, передаются функции strcat по значению, т.е. функции передаются их копии, и поэтому изменение копий указате­ лей в strcat не повлияет на значения указателей в главной функции.

Напомним также, что в отличие от массивов, которые всегда передаются в функцию по ссы-пке, структуры могут передаваться в функцию, как по значению, так и по ссылке (по адресу). Примеры, иллюстрирующие оба названных способа передачи структур в функ­ цию, рассмотрены выше в подразд. 3.5. Передачу структуры в функцию по значению не следует использовать при большом разме­ ре структуры даже, если структура передается в функцию как ис­ ходное данное. Объясняется это тем, что при выполнении функции при передаче структуры по значению в функции используется копия структуры, размещаемая в дополнительной памятки.

130

Рассмотрим еще несколько примеров, целью которых является показать необходимость использования в списке параметров функ­ ций языка Си адресов объектов для получения из функций результа­ тов (сказанное относится только к языку Си).

/*

Файл

Р25.СРР

проект

с

двумя

функциями.

Пример

Однофайловый

программный

иллюстрирует

возможность

появления

ошибки

из-за отсутствия в

Си передачи

в

функцию

параметра

по

адресу

(ссылке)

V

^include

<stdio.h>

//

Для

функций

ввода-вывода

void

swap

(

int,

int

)

;

//

Прототип

int

main

(

void

)

//

Возвраш,ает

0 при

успехе

{

int

к

=

10,

у

=

20;

swap(

X,

у

) ;

=

%d,

у

= %d",

Xr

у

) ;

printf(

"\п

X

// Будет

напечатано

х

=

10,

у

=

20

}

геЬлт

О;

//

Перестановка

значений

не

будет

выполнена,

так

как

//

параметры

функции

передаются

по

значению

void

swap (

X,

int

)

//

X <-->

у

int

у

{

int

temp

= x;

x

= y;

у

=

temp/

jcetvLm;

}

Обращаем

внимание, что будут напечатаны значения л: = 10 и

у = 20. Почему? Потому, что в функцию swap

"х" и ' У

передаются

по значению, т.е. копии "х" и " у . Следовательно, изменятся только

копии, а после выхода из swap				они будут потеряны.
Чтобы избежать этой ошибки в языке Си (это не относится к
языку C++), нужно в функцию swap					передавать адреса "х" и "jv" или,
что то же самое, указатели на эти объекты:
Файл	Р26,СРР			проект с двумя функциями.				Пример
Однофайловый		программный
иллюстрирует		использование		в	функции	Си	параметра-адреса
объекта	для получения		из нее	измененного		значения	оаъекта

131

^include

<stdio.h>

// Для функций

ввода-вывода

//Прототип

void

swap

( int

*, int

* )

;

int

main

(

void.

)

//

Возвращает

0

при

успехе

{

int

X = 10, у

=

20;

swap

(

&x,

&y ) ;

//

В функцию

передаются

указатели

print

f ( "\n X =

%d, у = %d"r

^r У

)f

//

Теперь

будет

напечатано

x

= 20, у

= 10

}

re

turn

Of

//

Перестановка

значений

будет

выполнена,

так как

в

качестве

//

параметров

в

функцию

передаются

адреса

объектов

void

swap (

*рх,

int

)

//

Указатели

int

*ру

{

int temp = *рх; *рх = *ру; *ру = temp;

return;

}

Как уже указывалось ранее, в языке С+4-, в отличие от языка Си, для получения результатов из функции используется передача соответствующих параметров по ссылке (по адресу). При этом в функции работа производится не с копией аргумента, а с самим ар­ гументом, что иллюстрирует приводимый ниже пример:

Файл	Р2 7.СРР		программный	проект с		двумя	функциями.		Пример
Однофайловый
иллюстрирует		использование		в	функции	языка	C++	параметров,
передаваемых		по	ссылке, для	получения		из нее	измененных		зна­
чений	объектов
_V
^include	<stdio.h>		//	Для	функций	ввода-вывода

//Прототип

void	swap		( int	&, int	&	) ;
int	main	(	void	)		//	Возвращает 0 при	успехе
{	int			X = 10,	у	=	20;
	swap	(	X, у	) ;

132

printf(		"\n X = %d, у			=	%d"r K,			у ) ;
//	Будет		напечатано	x	= 20,		у	= 10
retujcn		0;
}
// Перестановка			значений		будет		выполнена,			так как параметры в
//	функцию		передаются	по		ссылке
void	swap (		&х,
±nt
±nt			&у )
{
int			temp = x;		X = у;		у	=	temp;

return;

6.6. Указатель как значение, возвращаемое функцией

Иногда удобно получать от функции в качестве возвращаемого значения указатель, в частности при операциях над строками. В ка­ честве примера рассмотрим функцию копирования, возвращающую указатель на конец строки-приемника. Последовательный вызов этой функции обеспечит конкатенацию (сцепление) строк:

Файл	Р28.СРР	программный		проект с двумя		функциями.	Пример
Одно файловый
иллюстрирует сцепление			нескольких		строк с	помощью функции ко­
пирования	строки,	использующей			указатели
V
^include	<stdio.h>		//	Для	функций	ввода-вывода

//Прототип

char	* strcpy(	char	*,	char	* ) ;
±nt	main ( void.	)		//	Возвращает	0	при	успехе
{	char	t[ 24	],	//	Строка-приемник
								строки-
		*pt;		//	Указатель	на	конец

//приемника

pt	= strcpy		( t,	"Персональная"		) ;
//pt		= t	+ 16	//	pt = t	+ 12
				" ЭВМ" ) ;
pt	= strcpy		( pt,
//	pt	= t	+ 23	" IBM PC" ) ;
pt	= strcpy		( pt,			%s \n", t ) ;
print		f ( "\n Конкатенация			строк:

133

*pt^ *ps )

// Указатель на // Указатель на

строку-приемник строку-источник

return		О;
}
/ • "		строку-источник		с	начальным	адресом ps в		строку-
Копирует
приемник	с	начальным адресом		pt	и возвращает		указатель	на по­
следний	символ		строки-приемника
*/	St г еру		(
char *

char char

{

while ( ( ±nt ) ( *pt = *ps ) )

(

pt++/ ps++;

}

return pt;

6.7. Массивы указателей

Одним из распространенных производных типов данных в Си является массив указателей. Приведем несколько иллюстрирующих примеров.

/ /

Пример

1: пять указателей

на

целые

значения

-

массив

//

указателей

*piarray[

5 ] ;

Int

Данное определение трактуется следующим образом:

[]

-

наивысший

приоритет

-

массив;

*

-

приоритет

ниже

[]

-

указателей;

int - связывается

в последнюю

очередь

- на

целые

значения

//

Пример

2:

указатель

на

массив

из

пяти

целых

значений

int

(

*p±array

) [ 5

];

Данное определение трактуется следующим образом:

О

-

наивысший

приоритет,

как

у

[],

но

выполняется

слева

[]

направо

-

указателъ;

-

наивысший

приоритет

как

у

() ,

но выполняется

слева

int

направо

-

на

массив;

-

связывается

с идентификатором

в

последнюю

очередь

- целых

значений

//

Пример

3:

инициализация

массмва

указателей

на

строки

//символов

char	*stud_info[	] =
{

134

"ФТК" , "Иванов И. И. "1081/3", "01-09-97"

}.

В памяти эти данные будут располагаться так, как это указано на рис. 42 (значения адресов байтов - условные). Нетрудно заметить, что при таком определении каждая строка будет занимать мини­ мально необходимую память.

char *studJnfo[ ]			Сегмент данных
	Адрес		Адрес	Содержимое
studJnfo[ 0 ]	15000 1-		15000	'Ф'
studJnfo[ 1 ]		V	15001	•т
	15004 L			'К'
studJnfo[ 2 ]	15016		15002
studJnfo[ 3 ]			15003	ЛО'
			15004	'И'	1
			15005	'в'
			15006	'а'
			15007	'н'
			15008	'о'
			15009	'в'
			15010	'И'
			15011
			15012	'И'
			15013
			15014	'\0
			15015

1—•

1

Рис. 42. Размещение в памяти

Как организовать доступ к массиву строк?

/ /	Печать		сформированного			в	памяти		массива		строк
^include		"	<stdio,h>		%s	\п",	stud__lnfo[			О ]	) ;
printf(			Факультет:
printf(		"	ФИО: %s \п",		stud_lnfo[			1	]	) ;
//	Второй		символ	фамилии		заменим		на		'р'
*(	stud_info[l			] + 1	) =		'р';

Аргументы командной строки. По-видимому, наиболее рас­ пространенным приложением массива указателей является передача данных программе через командную строку операционной системы.

135

предположим, что имеется программа prog.exe, которая должна чи­

тать исходные данные из файла prog.dat			и писать результаты своей
работы в файл prog.res.
Тогда программу можно запустить из среды MS DOS с помо­
щью следующей командной строки:
prog.ехе	prog,dat	prog.res	[Enter]

Компилятор языка разбивает командную строку на слова, разделенные пробелами (в данном примере prog.exe, prog.dat и prog.res). Затем передает функции main в качестве аргументов число слов в командной строке (в примере 3) и массив указателей на каж­ дое слово (в первом элементе массива указателей находится адрес

"prog.exe'\ во втором — ''prog.daf\ в третьем - "prog.res'\ а значение четвертого - NULL).

Файл

Р29.СРР

программный

проект

с

одной

функцией.

Пример

Однофайловый

иллюстрирует

передачу

в

программу

аргументов

командной

стро­

ки.

Программа печатает

количество

слов

в

командной

строке и

сами

слова

*/

#include

<stdio.h>

//

Для функций

ввода-вывода

Izit

main

(

//

Возвращает

О при

успехе

±nt

argCr

//

ARGument

Counter:

число

слов

в

сЬа.г

//

командной

строке

*argv[

]

) /

/ ARGument

Value:

массив

указателей

//

на

аргументы

командной

строки

{

printf

(

"\п

Число

слов

в

командной

строке:

%d \п",

print

f (

а где

) ;

аргументы:

\п"

)

;

"\п

Передаваемые

unsigned

int

=

0;

while(

i

)

argv[

i

]

{

printf(

"%s

\n",

argvf

i + +

] )

;

}

//Другой вариант

print f	( "\n	Переда в a емые аргументы:	\n" ) ;
while(	*argv	)
{
printf(		"%s \n", *argv++ ) ;
}
jretixm	0;

136

6.8. Замена типов указателей

Основное применение замены типов указателей связано с устранением предупреждений в выражениях присваивания. Рассмотрим следующий иллюстрирующий пример.

	Файл	РЗО.СРР		программный			проект	с	одной функцией.	Пример
	Однофайловый
иллюстрирует			замену		типов		указателей	и	производит	побайтовое
копирование			одной	структуры			в другую
V
struct		STUDENT_INFO				//	Сведения	о	студенте
{	Факультет
//			fak_name[			30 ];
	char
	char		fio[		20	];//	ФИО

//Группа

char group__name[ 7 ];

char

date[

9

];//

Дата

поступления

в

университет

float

stip/

//

Размер

стипендии

источник

} s2

=

/ /

Определение

объекта:

{

"ФТК:",

И, И,

"Иванов

"1081/4",

"01-09-98",

100000.Of

} .

int main

( void

)

//

Возвращает

О при

успехе

{

STUDENT_INFO

//

Приемник

//

Адреса

si;

и

структур

si

s2

)&sl,

char

*psl

= (

char

'*

*ps2=

(char

*) &s2;

//

Побайтовое

копирование

структуры

s2 в

si

fori

unsigned

1

= 0; 1

<

slzeof

(

STUDENT_INFO

) ; i + + )

{

*psl

=

*ps2/

psl++;

ps2++;

}

Вообще-то

следует

иметь

в

виду,

что возможно

выражение

//

//

присваивания

над

структурами:

si = s2;

return

0;

137

Операция

замены

типа

{char

*)

указывает

компилятору,

что

перед применением надо интерпретировать адрес структуры &s\

как

указатель на символ.

Рассмотрим еще один пример, демонстрирующий мощь

и

изя­

щество указателей.

/*

Р31.СРР

Файл

проект

с

одной

функцией.

Пример

Однофаиловыи

программный

иллюстрирует

"хитросплетение

ссылок".

Что

напечатает

данная

программа?

^include

<std±o.h>

//

Для

функций

ввода-вывода

chai:

*с[ ]

=

//

Массив

указателей

на

строки

{

"ENTER",

"МЕР",

"POINT",

"FIRST"

}

;

указателей

на

элементы

массива

указателей

на

строки

//

Массив

char

**ср[

] = {

с+3,

с+2, с+1,

с

} ;

char

***срр

=

ср;

//См. рис. 43 а

±nt main (	void		)	//	Возвращает				О при	успехе
{		"\n%s"r		**++срр	) ;
printf(							рис.	43	б
printf	(	"%s	",	//	См.
				*--*-i- + cpp+3		) ;		43	в
printf	(	"%s",		//	См.		рис.
				*срр[-2]+3	)	;	рис.	43	г
printf	(	"%s\n",		//	См.
				срр[-1]	[-!]+!		) ;	43	д
				//	См.		рис.
return		О;
}

Перечислим операции, используемые в программе, в порядке убывания приоритетов:

"[ ]" - выполняются слева направо; "++", "—", "*" - выполняются справа налево; "+" - выполняются слева-направо.

138

а) б;

У:	срр [ / )
срр I

Г Р |	ПГ"	i	4 и
	ГТ"	О
[т1FR"
"Т1	Гз"	\0 N
	ГТ]
	\0	\0	\0

*( *( ++СРР ) )

1

2

( *( - ( *( ++СРР ) ) ) ) + 3

1

2

			Операции одинакового
		приоритера, выполняются								4
		справа налево.
										5-
			Будет напечатано:
									Операции одинакового
		POINT
									приоритета, выпол­
									няются справа налево.
										Будет напечатано:
									POINTER
		Рис. 43. "Хитросплетение ссылок"
Рассмотрим еще один пример.
Файл	Р32.СРР				проект		с	одной		функцией.	Пример
Однофайловый		программный
иллюстрирует работу			с	массивом		с использованием					указателей.
Что напечатает		данная		программа?
V											1
^include	<stdlo.h>			//	Для	функций			ввода-вывода
int		а[ 3	] [	3 ]	== {	{ 1,	2,	3	} ,
					(	4,	5,	6	Ь
					{	7 ,	8 ,	9 }	}	,

139