Н.В. Вдовикина, И.В. Машечкин, А.Н. Терехин, В.В. Тюляева - Программирование в ОС UNIX на языке Си, страница 7

в отличие отфункций, здесь не происходит однократного вычисления аргументапри вызове, и вычисление выражения-параметра произойдет столькораз, сколько оно встречается в замещающем тексте макроподстановки.Условная компиляцияДругой пример использования препроцессора – управление выборочным включением того или иного текста в программу в зависимости от вычисляемого на этапе препроцессирования условия.if-директива выражение_или_идентификатор...[{#elif выражение}...#else... ]#endifгде if-директива – это:#if константное_выражение(вычислить выражение и если получилось ненулевое значение, товключить весь текст до строки else-директивы или #endif)41#ifdef имя /* 1, если имя уже определено */#ifndef имя /*1, если имя не было определено */Например, во избежание повторного включения файла "myfile.h",текст этого файла оформляют следующим образом:#ifndef MYFILE#define MYFILE…содержимоеподключаемогофайла…#endif#if !defined(MYFILE)#define MYFILEили…содержимоеподключаемогофайла…#endif“myfile.h”“myfile.h”Общий порядок действий препроцессора таков:• если в конце строчки исходного текста самым последним символом является «\», он удаляется, а строка«склеивается» со следующей строкой исходного текста;• удаляются комментарии (каждый из них заменяется наодиночный пробел);• выполняются директивы препроцессору;• осуществляются макроподстановки;• если в ходе выполнения директивы #includeпроисходит включение файла, для его текста рекурсивновыполняются все ранее описанные шаги;• конкатенируются рядом стоящие строковые литералы.42ТЕМА 6.

Указатели на функции. Интерпретация сложных деклараций. Оператор typedefУказатели на функцииВ языке Си можно определять указатели на функции, которыеничем не отличаются от обычных указателей. Указатель на функциюможно присваивать, размещать в массиве, передавать в функцию вкачестве параметра. Например:double (*fp)(double);fp – это указатель на функцию с одним параметром типа double,возвращающую значение типа double. Теперь указателю fp можетбыть присвоен адрес любой функции, имеющей такой прототип, после чего его можно будет использовать наравне с именем функции.double x=1.57,y;fp=sin;y=fp(x); /* y=sin(x) – эквивалентно */Задача 1.

Написать программу, вычисляющую y=f(x), где имя функции(sin, cos, exp или sqrt) и ее параметр задаются в качестве аргументов командной строки.#include<stdio.h>#include<string.h>#include<math.h>typedef double (*tf)(double);main(int argc,char * argv[]){ char *str[4]={“sin”,”cos”,”exp”,”sqrt”};tf m[4]={sin,cos,exp,sqrt};double x;int i;for(i=0;i<4;i++)if(!strcmp(argv[1],str[i])) break;if(i==4) {printf(“Имя функции задано неверно\n”);return(-1);}x=atof(argv[2]);printf(“%s(%f)=%f\n”,str[i], x, m[i](x));}При передаче функции в качестве параметра ее имя трактуется какадрес этой функции, поэтому оператор & перед ним не нужен (такжекак & был не нужен перед именем массива).Например:void sort(void *vector[],int (*comp)(void*, void*));43/*функция сортировки получает функциюсравнения в качестве параметра */int complen(char *, char *);int lexcomp(char *, char *);main(){ int lexorder;char * strings[];... /* заполнение strings */sort((void **)strings,(int(*)(void*,void*))(lexorder ? lexcomp : complen));/* явные преобразования нужны для проверки компиляторомсогласованности типов */}Интерпретация сложных декларацийВ декларациях обычно используется имя (идентификатор) иодин из модификаторов *, [ ] и ( ), причем разрешается использовать более одного модификатора в одной декларации 12.

Для раскрытия этих деклараций применяются следующие правила:1. Чем ближе модификатор стоит к идентификатору, тем выше егоприоритет.2. Приоритет ( ) и [ ] выше, чем приоритет *.3. Приоритет повышается заключением в скобки ().Примеры:1) Массивы и указателиint matrix[10][10];char **argv;int (*ip)[10];int *ip[10];int *ipp[3][4];int (*ipp)[3][4];2) Функции и указателиint *f();int (*pf)();matrix – массив массивов типа intargv – указатель на указатель на charip – указатель на массив из 10 элементов типа intip - 10-элементный массив указателейна intipp - 3-элементный массив указателейна 4-элементный массив типа intipp – указатель на 3-элементный массив, каждый элемент которого - 4элементный массив типа intf – функция, возвращающая указатель на intpf – указатель на функцию, возвра-В этой теме рассматривается не строгий синтаксис деклараций, а способ разобратьсяв том, как понимать декларируемое имя.1244char (*(*x())[])();char (*(*x[3])())[5];щающую intx – функция, возвращающая указатель на массив указателей на функцию, возвращающую charx – массив из 3 указателей на функцию, возвращающую указатель намассив из 5 элементов типа charОператор typedefДля упрощения прочтения сложных деклараций, а также дляименования, типам данных можно задавать новые имена с помощьюоператора typedef.

Например:typedef double (*PFD)();определяет тип PFD как “указатель на функцию, возвращающуюdouble”.Оператор typedef не создает новый тип, а декларирует новоеимя (синоним) уже существующего типа.После ключевого слова typedef следует конструкция, синтаксически аналогичная блоку описания переменных, с той лишь разницей, что вводимое ею новое имя или имена являются не именамипеременных, а новыми именами типов.Например:typedef int number, *num_pointer;Здесь вводится два новых имени типов: number (которыйпредставляет собой синоним типа int) и num_pointer (которыйпредставляет собой синоним указателя на int).Упражнения1. Напечатать таблицу значений функции на отрезке [a,b] с шагом h.Имя функции( sin, cos, tan, log, fabs, sqrt или exp), a,b и h ввестикак параметры командной строки.

Вызов функций реализоватьчерез массив указателей на функции.2. Написать функцию вычисления интеграла f(x) на отрезке [a,b]методом прямоугольников. f(x) – любая функция, интегрируемаяна заданном отрезке. Функцию f(x) передавать через параметруказатель на функцию.3. Получить польскую инверсную запись (ПОЛИЗ) выражения, содержащего цифры 0,1, . . . 9, скобки и арифметические операции:*, /, +, - .4. Вычислить значение выражения по его ПОЛИЗ’у.455. Ввести в качестве аргумента командной строки произвольноескобочное выражение, содержащее числа (целые и вещественные), знаки арифметических операций ( +, -, *, /) и стандартныефункции из математической библиотеки. Выражение может содержать параметр Х, тогда и только тогда должен быть предусмотрен ввод конкретного значения.

Вычислить это выражение ирезультат вывести на печать. В качестве усложнения задачипредлагается ввести контроль правильности введенного выражения или не ограничивать число параметров.46ТЕМА 7. Структуры и объединения. Программирование динамических структур данныхСтруктуры и операции над нимиСтруктура – это тип данных, позволяющий сгруппировать несколько переменных (возможно различного типа) под одним именем. В общем случае декларация структуры имеет следующий вид:struct[<тег структуры>]{<список деклараций полей>};Например, для задания комплексных переменных удобно использовать структуру:struct point {int x;int y;} a,b;Это описание вводит новый тип данных - struct point.

В данномпримере переменные a и b определены сразу за декларацией структуры. Если структура не имеет тэга (т.е. является неименованной),то это – единственный способ объявить переменные данного структурного типа.Примечание. Язык Си поддерживает именную, а не структурную,типизацию, что означает, что два неименованных структурных типа,пусть и содержащие совершенно идентичные списки деклараций полей, будут считаться различными и не будут совместимы по присваиванию.В нашем примере структура имеет тег point, что позволяетиспользовать его в качестве имени типа, и переменные можно определить и отдельно от описания структурного типа:struct point c,d,*p;Использование ключевого слова struct в наименованииструктурного типа по стандарту Си является обязательным.

Однако,используя оператор typedef при декларации структуры, можно задать новое, более короткое, имя типа:typedef struct point { int x; int y; } sp;Теперь тип sp – это синоним типа struct point, и следующиеопределения переменной z эквивалентны:struct point z;sp z;Поля структуры могут быть проинициализированы спискомконстантных значений:struct point k={3,5};Доступ к полям структуры осуществляется с помощью операции «точка»: c.x, c.y, если же определен указатель на структуру, тодля доступа к полям структуры, на которую он ссылается, используется операция ->. Например:47p=&c;p->x=2;/* (*p).x- эквивалентно */Структуры могут быть вложенными:struct stud {char fio[15];/* фамилия студента*/struct data { int year;int mon;int day;} d;/* дата рождения */int m[3]; /* оценки в сессию */};При такой вложенной декларации структур, типы struct stud иstruct data имеют одинаковую область действия.В Си разрешается присваивать и копировать структуры, чтопозволяет передавать их в функцию в качестве аргумента и передавать из функции в качестве возвращаемого значения (в отличие отмассивов, структуры при этом копируются целиком), но структурынельзя сравнивать.