Задание (Part 1)

(1)

a) Выяснить способ представления типа char: signed- или unsigned- вариант.

b) Почему

printf("%d\n", '\377' == 0377 );

printf("%d\n", '\xFF' == 0xFF );

печатает 0 (ложь)?

(3)

a) Выяснить, как упорядочены коды символов '0'-'9', 'a'-'z', 'A'- 'Z', пробел (между собой и относительно друг друга ).

b) Рассмотреть программу

#include <stdio.h>

int main(int ac, char **av){

int c;

while((c = getchar()) != EOF)

switch(c){

case 'ы': printf("Буква ы\n"); break;

case 'й': printf("Буква й\n"); break;

default: printf("Буква с кодом %d\n", c); break;

}

return 0;

}

Она работает так:

% a.out

йфыв

Буква с кодом 202

Буква с кодом 198

Буква с кодом 217

Буква с кодом 215

Буква с кодом 10

^D

%

Выполняется всегда default, почему не выполняются case 'ы' и case 'й'?

(5)

Проконтролировать, допускается ли инициализация переменных при описании; происходит ли инициализация по умолчанию.

(2)

a) Проверьте, действительно ли операции отношения == и != имеют более низкий приоритет, чем все другие операции отношения.

b) Операции умножения * и деления / и % обычно достаточно медленны. В критичных по скорости функциях можно предпринять некоторые ручные оптимизации, связанные с представлением чисел в двоичном коде (хороший компилятор делает это сам!) - пользуясь тем, что операции +, &, >> и << гораздо быстрее. Пусть у нас есть

unsigned int x;

Вычислить максимально быстро «x * 80».

(3)

Проверьте, выполняется ли правило "ленивых вычислений" выражений в Си, т.е. прекращается ли вычисление выражений с логическими операциями, если возможно "досрочно" установить значение результата.

(2)

a) Проверьте, все ли виды операнда операции sizeof, определяемые стандартом для арифметических типов, допускаются компилятором; действительно ли аргумент-выражение не вычисляется.

b) Напишите программу, которая устанавливает в 1 бит 3 и сбрасывает в 0 бит 6 без использования циклов.

(2)

Определите, каким образом "малое" целое расширяется до int (старшие разряды int заполняются нулями или знаковым разрядом "малого" целого ).

(3)

Определите, каким образом расширяются unsigned- варианты "малых" целых ( до unsigned int как в "классическом" Си или сначала делается попытка расширить до int, и только в случае неудачи - до unsigned int ).

(3)

Определите, каким образом при выполнении операции присваивания и явном приведении происходит преобразование знаковых целых
(M-битовое представление ) к знаковым целым (N-битовое представление ) при M > N, M = N, M < N.

(3)

a) Определите, каким образом при выполнении операции присваивания и явном приведении происходит преобразование беззнаковых целых
(M-битовое представление ) к знаковым целым (N-битовое представление ) при M > N, M = N, M < N.

b) Объясните, почему для:

unsigned a, b, c;

a < b + c не эквивалентно a - b < c

(5)

a) Определите, каким образом при выполнении операции присваивания и явном приведении происходит преобразование вещественных чисел ( X ) к знаковым целым ( N-битовое представление ) при | X | < 2^N-1, | X | >= 2^N-1.

b) Есть быстрый способ определить, является ли int X степенью двойки. Найти его и заменить в следующем примере “xxx” на выражение из ДВУХ операторов:

if (xxx == 0) printf(“Степень двойки\n”);

c) Операции умножения * и деления / и % обычно достаточно медленны. В критичных по скорости функциях можно предпринять некоторые ручные оптимизации, связанные с представлением чисел в двоичном коде - пользуясь тем, что операции +, &, >> и << гораздо быстрее. Пусть у нас есть:

unsigned int x;

Вычислить максимально быстро «x * 320».

(3)

Определите, каким образом при выполнении операции присваивания и явном приведении происходит преобразование знаковых целых X (M-битовое представление) к беззнаковым целым ( N-битовое представление ) при M > N, M = N, M < N; X >= 0, X < 0.

(3)

Определите, каким образом при выполнении операции присваивания и явном приведении происходит преобразование беззнаковых целых
(M-битовое представление ) к беззнаковым целым ( N-битовое представление ) при M > N, M = N, M < N.

(4)

a) Определите, каким образом при выполнении операции присваивания и явном приведении происходит преобразование вещественных чисел ( X ) к беззнаковым целым (N-битовое представление ) при 0<=X< 2^N, X < 0, X >= 2^N.

b) Почему в примере

double x = 5 / 2;

printf( "%g\n", x );

значение x равно 2 а не 2.5 ?

(5)

Проконтролировать, допускается ли инициализация переменных при описании; происходит ли инициализация по умолчанию.

(3)

Проверьте, выполняется ли правило "ленивых вычислений" выражений в Си, т.е. прекращается ли вычисление выражений с логическими операциями, если возможно "досрочно" установить значение результата.

(2)

a) Проверьте, все ли виды операнда операции sizeof, определяемые стандартом для арифметических типов, допускаются компилятором; действительно ли аргумент-выражение не вычисляется.

b) Истинно ли выражение и почему:

if( 2 < 5 < 4 )

(3)

a) Определите, каким образом расширяются unsigned- варианты "малых" целых ( до unsigned int как в "классическом" Си или сначала делается попытка расширить до int, и только в случае неудачи - до unsigned int ).

b) Почему программа "зависает"?

int x = 0;

while( x < 100 );

printf( "%d\n", x++ );

printf( "ВСЕ\n" );

(5)

Проконтролировать, допускается ли инициализация переменных при описании; происходит ли инициализация по умолчанию.

(4)

Описать функцию, которая упорядочивает элементы целочисленного массива по неубыванию, используя сортировку вставками: пусть первые k элементов массива (от 0 до
k-1) уже упорядочены по неубыванию; тогда берется x_k и рaзмещается среди первых k элементов так, чтобы упорядоченными оказались уже k+1 первых элементов; этот метод повторяется при k от 1 до n-1.

(3)

Описать функцию, вычисляющую значение x₀ + x₀x₁ + x₀x₁x₂ + …+ x₀x₁x₂ … x_m, где x_i - элементы вещественного массива x из n элементов, m - индекс первого отрицательного элемента этого массива либо число n-1, если такого элемента в массиве нет.

(4)

Описать функцию, которая изменяет заданную строку следующим образом: сначала записывает все элементы с четными индексами, а затем все элементы с нечетными индексами ( с сохранением их относительного порядка в каждой группе).

Например, abcdefgh => acegbdfh, vwxyz => vxzwy.

(3)

Описать функцию, осуществляющую циклический сдвиг на n позиций вправо элементов целочисленного массива, содержащего m элементов (n<m).

(3)

Вычислить 1 - 1/2 + 1/3 - 1/4 + ...+1/9999 - 1/10000 следующими способами:

a). последовательно слева направо;

b). последовательно справа налево;

c). последовательно слева направо вычисляются 1 +1/3 + 1/5 + ... + 1/9999 и 1/2 + 1/4 + ... + 1/10000, затем второе значение вычитается из первого;

d). последовательно справа налево вычисляются 1 +1/3 + 1/5 + ... + 1/9999 и 1/2 + 1/4 + ... + 1/10000, затем второе значение вычитается из первого.

Сравнить и объяснить полученные результаты.

(3)

Проверить следующие утверждения в ваших тестовых программах:

a) «тип выражения в операторе return должен совпадать с типом результата функции»

b) «функция, которая не возвращает результата (тип результата void), может не содержать оператор return;»

c) «функция, которая возвращает результат, может не содержать оператор return E; но вызывает другую функцию, которая содержит такой оператор»

d) «функция, которая возвращает результат, может содержать несколько операторов return E; »

e) «в Си можно войти в блок, минуя его заголовок; при этом память под локальные переменные, описанные в этом блоке, будет отведена, но инициализация (если она есть) выполняться не будет»

f) «в теле одной функции могут находиться два разных оператора, помеченных одинаковыми метками, если эти операторы находятся в разных блоках»; например,

void f(void)

{ ... label: S1; ...

{ ... label: S2; ... goto label; ...}

... goto label; ...

}

g) «в Си нельзя использовать две (или более) взаимно рекурсивных функций»; например, если есть void f(void){... g();...} и void g(void){...f();...}, то программа, использующая такие функции, будет ошибочной.

(4)

Ответить на вопросы и и справить ошибки:

а) Почему программа зацикливается? Мы хотим подсчитать число пробелов и табуляций в начале строки:

int i = 0;

char *s = " 3 spaces";

while(*s == ' ' || *s++ == '\t')

printf( "Пробел %d\n", ++i);

b) char *val(int x){

char str[20];

sprintf(str, "%d", x);

return str;

}

void main(){

int x = 5; char *s = val(x);

printf("The values:\n");

printf("%d %s\n", x, s);

}

c) switch(c){

case 1:

x++; break;

case 2:

y++; break;

defalt:

z++; break;

}

Если c=3, то z++ не происходит. Почему?

(4)

Понять, что вычисляет следующая программа, и предложить аналогичное решение:

int popc;

for (popc = 0; X != 0; X &= X - 1)

popc++;

(5)

Для поиска номера позиции старшего единичного бита в 32-битном числе можно использовать простейший for-цикл с 32-мя иттерациями. Найдите способ решения той же задачи, но используя всего 5 иттераций! (без «раскрутки» цикла ит.п.)

(3)

Напишите функцию, печатающую целое число в системе счисления с основанием base.