sem04 (Мини-учебник с ejudge = Чернокнижка)

1Занятие №41.1 Перечислимые типыЯзык Си имеет средства для определения перечислимых типов. В общем виде объявлениеперечислимых типов выглядит следующим образом:enum <тег перечисления> { <список констант> };например,enum traffic_light { green, yellow, red };Тег перечисления может отсутствовать, тогда определяется анонимное перечисление, которое не вводит новый тип, а вводит только новые перечислимые константы.Если тег перечисления присутствует, то вновь введённый тип можно впоследствии использовать для определения новых переменных, структур, других типов.

Имя перечислимоготипа состоит из двух компонент: ключевого слова enum и тега перечисления. Они всегдадолжны использоваться вместе. Например,enum traffic_light light = red;Все теги перечислимых типов находятся в отдельном от обычных идентификаторов пространстве имён, то есть обычные идентификаторы и теги перечислимых типов существуюткак бы «параллельно». Тег перечислимого типа перекрывает только другие теги. На одномлексическом уровне тег должен быть уникальным среди других тегов.Константы перечислимого типа находятся в пространстве имён идентификаторов, то естьони взаимно перекрывают идентификаторы, и должны быть уникальны с идентификаторамина одном уровне вложенности. Пример,enum a { c1, c2 };enum b { c3 };enum a a;int f(){enum a { c3 }; // перекрывает только тип enum a, но не переменную a.// константа c3 перекрыла константу c3 типа enum benum a b = c1;a = c3;// доступ к глобальной a, присваивание ей// локальной константы c3}Константам перечислимого типа можно указывать начальное значение.

Оно должно бытьконстантным выражением. По умолчанию первая константа получает значение 0, а последующие — значение предыдущей, увеличенное на 1. Например,enum {a = 4, b, A = a, c = -4};Обратите внимание, константы перечисления могут участвовать в константных выражениях,которые требуются при инициализации перечислимых констант и, например, при определении размера массива.Перечислимый тип может иметь любой целый тип, достаточный для хранения значенийвсех его констант. Например, для перечисления1enum {a = 4, b, c};компилятор может выделить тип signed char, а может и int. Узнать это можно операцией sizeof. Константы перечислимого типа могут использоваться везде, где требуется целоезначение.1.2 Операторы передачи управления1.2.1 Оператор switchОператор выбора switch используется для передачи управления в зависимости от значения некоторого выражения целочисленного типа. Оператор записывается следующим образом:switch (<выражение>) <оператор>Где <оператор> почти всегда составной оператор, но, вообще говоря, это не обязательно.Внутри оператора могут располагаться метки case, записываемые следующим образомcase <константное целое выражение>:Оператор вычисляет выражение в заголовке оператора switch, и затем передаёт управление на метку case с соответствующим значением.

В операторе switch не может содержаться две метки case с равным значением. Если соответствующая метка case не найдена, производится переход на метку default:, если она существует, и выход из оператораswitch в противном случае.Метки case и default могут содержаться во вложенных операторах (например, whileили for), но не во вложенных операторах switch. Это значит, что метки case и defaultво вложенном операторах switch не действуют во внешнем операторе switch.Например:switch (a) {case 0:while (b) {case 1:}case 2:switch (c) {case 1:case 2:case 3:default:}}// a == 0// a == 1// a == 2////////cccc======!=1231 && c != 2 && c != 3// a != 0 && a != 1 && a != 2Если внутри оператора switch встречается оператор break;, управление передаётсяза оператор выбора. Оператор break; должен использоваться для выхода из операторавыбора после вычисления альтернативы, потому что в противном случае управление «провалится» на следующую метку case.

Например,2switch (light) {case 0:printf("Stop\n");break;case 2:printf("Go\n");break;case 1:printf("Be ready\n");default:printf("Unknown light\n");}1.2.2 Оператор breakОператор break; передаёт управление за пределы самого вложенного оператора do,while, for или switch. Оператор break; не может использоваться вне этих операторов.Например,switch (x) {case a:while (1) {if (y) break;}break;default:;}1.2.3 Оператор continueОператор continue; передаёт управление за оператор, составляющий тело цикла do,while или for, что означает немедленное начало следующей итерации цикла.

Для оператора do произойдёт переход на вычисление управляющего выражения while в конце цикла,для оператора while произойдёт переход на вычисление управляющего выражения в началецикла. Для оператора for произойдёт переход к вычислению третьего выражения заголовкацикла for.1.2.4 Оператор gotoОператор goto <метка>; передаёт управление на заданную метку. Метка должна находится в той же функции, помеченный оператор записывается <метка>:. Где <метка>— это произвольный идентификатор. Метки никак специально в функции не объявляются,и переходы на метки вперёд допустимы.

Метки находятся в своём пространстве имён, отличном от идентификаторов и тегов, это значит, что имена меток могут совпадать с именамидругих объектов. Метки всегда локальны в пределах одной функции. Две метки с одним именем внутри одной функции не допускаются. Оператор перехода может входить в блок в обходинициализации, например:3if (x) goto label;/* ... */while (y) {int z = 1;/* ... */label:/* ... */}тогда при переходе на метку label под переменную будет выделена память, но она не будетинициализирована.1.2.5 Об использовании gotoСпоры о необходимости, нужности и допустимости оператора goto не утихают уже более 30 лет.

Концепция структурного программирования отрицает оператор goto, утверждая, что любая программа может (и должна) быть записана только с помощью операторовприсваивания, if и while. Считается, что использование goto делает программу трудночитаемой, труднопонимаемой и трудносопровождаемой.В языке Си все эти операторы присутствуют, более того, есть «не совсем структурные»операторы return, break и continue, однако оператор goto всё равно сохранён, хотя ив ограниченной форме, позволяя выполнять произвольные передачи управления в пределаходной функции.

Почему? Дело в том, что в некоторых ситуациях (количество которых весьмаограничено) оператор goto наоборот, позволяет достичь большей ясности, чем использование структурных конструкций. К одной из таких ситуаций относится, например, выход изглубоко вложенных циклов.Мы рассмотрим другую ситуацию, когда оператор goto используется для перехода нафрагмент функции, обрабатывающий ошибки. Многие функции на концептуальном уровневыглядят следующим образом: захват необходимых ресурсов (например, открытие файлов,выделение памяти), выполнение действий над ними, освобождение ресурсов.

В случае отказав выделении какого-либо ресурса функция должна завершить работу, вернув специальноезначение, соответствующее ошибке.Предположим, что функция называется do_action, и она возвращает 0 в случае успешного завершения и -1 в случае ошибки. Функции для работы необходимы три ресурса r 1 , r2 иr3 . Такая функция может выглядеть следующим образом:1 int do_action()2 {3res1_t r1 = 0;4res2_t r2 = 0;5res3_t r3 = 0;67if (!(r1 = get_res1())) goto failure;8if (!(r2 = get_res2())) goto failure;9if (!(r3 = get_res3())) goto failure;1011// выполнить требуемые действия12413free_res3(r3);14free_res2(r2);15free_res1(r1);16return 0;1718 failure:19if (r3) free_res3(r3);20if (r2) free_res2(r2);21if (r1) free_res1(r1);22return -1;23 }Здесь resi_t — это некоторый тип данных, соответствующий i-му ресурсу.

Каждый изэтих типов данных имеет значение 0, означающее, что соответствующий ресурс не выделен.Функция get_resi выделяет ресурс i, возвращая 0, если ресурс не может быть выделен.Функция free_resi возвращает i-й ресурс системе.В данном примере использование goto позволяет выделить обработку ошибок в отдельный фрагмент функции и чётко отделить её от основного кода, что повышает читабельностии понимаемость функции.Следует заметить, что в языках более высокого уровня (например, Си++) эту роль берутна себя конструкторы и деструкторы и операторы обработки исключений.5.