чения.
Упражнение 1-13
----------------
Апишите программу преобразования прописных букв из айла
ввода в строчные, используя при этом функцию OWER(C), кото-
рая возвращает значение 'C', если C'- не буква, и значение
соответствующей строчной уквы, если 'C'-буква.
1.8. Аргументы - вызов по значению
Один аспект в "C" может оказаться непривычным для прог-
раммистов, которые использовали другие языки, в частности,
фортран и PL/1. в языке "C" все аргументы функций передаются
"по значению". это означает, что вызванная функция получает
значения своих аргументов с помощью временных переменных
/фактически через стек/, а не их адреса. Это приводит к не-
которым особенностям, отличным от тех, с которыми мы сталки-
вались в языках типа фортрана и PL/1, использующих "вызов по
ссылке ", где вызванная процедура работает с адресом аргу-
мента, а не с его значением.
Главное отличие состоит в том, что в "C" вызванная функ-
ция не может изменить переменную из вызывающей функции; она
может менять только свою собственную временную копию.
Вызов по значению, однако, не помеха, а весьма ценное
качество. Оно обычно приводит к более компактным программам,
содержащим меньше не относящихся к делу переменных, потому
что с аргументами можно обращаться как с удобно инициализи-
рованными локальными перемнными вызванной процедуры. Вот,
например, вариант функции POWER использующей это обстоятель-
ство
POWER(X,N) /* RAISE X N-TH POWER; N > 0;
VERSION 2 */
INT X,N;
{
INT P;
FOR (P = 1; N > 0; --N)
P = P * X;
RETURN (P);
}
Аргумент N используется как временная переменная; из не-
го вычитается единица до тех пор, пока он не станет нулем.
Переменная I здесь больше не нужна. чтобы ни происходило с N
внутри POWER это никак не влияет на аргумент, с которым пер-
воначально обратились к функции POWER.
При необходимости все же можно добиться, чтобы функция
изменила переменную из вызывающей программы. Эта программа
должна обеспечить установление адреса переменной /техничес-
ки, через указатель на переменную/, а в вызываемой функции
надо описать соответствующий аргумент как указатель и ссы-
латься к фактической переменной косвенно через него. Мы рас-
смотрим это подробно в главе 5.
Когда в качестве аргумента выступает имя массива, то
фактическим значением, передаваемым функции, является адрес
начала массива. /Здесь нет никакого копирования элементов
массива/. С помощью индексации и адреса начала функция может
найти и изменить любой элемент массива. Это - тема следующе-
го раздела.
1.9. Массивы символов
По-видимому самым общим типом массива в "C" является
массив символов. Чтобы проиллюстрировать использование мас-
сивов символов и обрабатывающих их функций, давайте напишем
программу, которая читает набор строк и печатает самую длин-
ную из них. Основная схема программы достаточно проста:
WHILE (имеется еще строка)
IF (эта строка длиннее самой длинной из
предыдущих)
запомнить эту строку и ее длину
напечатать самую длинную строку
По этой схеме ясно, что программа естественным образом
распадается на несколько частей. Одна часть читает новую
строку, другая проверяет ее, третья запоминает, а остальные
части программы управляют этим процессом.
Поскольку все так прекрасно делится, было бы хорошо и
написать программу соответсвующим образом. Давайте сначала
напишем отдельную функцию GETLINE, которая будет извлекать
следующую строку из файла ввода; это - обобщение функции
GETCHAR. мы попытаемся сделать эту функцию по возможности
более гибкой, чтобы она была полезной и в других ситуациях.
Как минимум GETLINE должна передавать сигнал о возможном по-
явлении конца файла; более общий полезный вариант мог бы пе-
редавать длину строки или нуль, если встретится конец файла.
нуль не может быть длиной строки, так как каждая строка со-
держит по крайней мере один символ; даже строка, содержащая
только символ новой строки, имеет длину 1.
Когда мы находим строку, которая длиннее самой длинной
из предыдущих, то ее надо где-то запомнить. Это наводит на
мысль о другой функции, COPY , которая будет копировать но-
вую строку в место хранения.
Наконец, нам нужна основная программа для управления
функциями GETLINE и COPY . Вот результат :
#DEFINE MAXLINE 1000 /* MAXIMUM INPUT
LINE SIZE */
MAIN() /* FIND LONGEST LINE */
{
INT LEN; /* CURRENT LINE LENGTH */
INT MAX; /* MAXIMUM LENGTH SEEN SO FAR */
CHAR LINE[MAXLINE]; /* CURRENT INPUT LINE */
CHAR SAVE[MAXLINE]; /* LONGEST LINE, SAVED */
MAX = 0;
WHILE ((LEN = GETLINE(LINE, MAXLINE)) > 0)
IF (LEN > MAX) {
MAX = LEN;
COPY(LINE, SAVE);
}
IF (MAX > 0) /* THERE WAS A LINE */
PRINTF("%S", SAVE);
}
GETLINE(S,LIM) /* GET LINE INTO S,RETURN LENGTH */
CHAR S[];
INT LIM;
{
INT C, I;
FOR(I=0;I
! H ! E ! L ! L ! O ! \N ! \0 !
---------------------------------------------------------------------------
Спецификация формата %S указывает, что PRINTF ожидает стро-
ку, представленную в такой форме. Проанализировав функцию
COPY, вы обнаружите, что и она опирается на тот факт, что ее
входной аргумент оканчивается символом \0, и копирует этот
символ в выходной аргумент S2. /Все это подразумевает, что
символ \0 не является частью нормального текста/.
Между прочим, стоит отметить, что даже в такой маленькой
программе, как эта, возникает несколько неприятных организа-
ционных проблем. Например, что должна делать MAIN, если она
встретит строку, превышающую ее максимально возможный раз-
мер? Функция GETLINE поступает разумно: при заполнении мас-
сива она прекращает дальнейшее извлечение символов, даже ес-
ли не встречает символа новой строки. Проверив полученную
длину и последний символ, функция MAIN может установить, не
была ли эта строка слишком длинной, и поступить затем, как
она сочтет нужным. Ради краткости мы опустили эту проблему.
Пользователь функции GETLINE никак не может заранее уз-
нать, насколько длинной окажется вводимая строка. Поэтому в
GETLINE включен контроль переполнения. в то же время пользо-
ватель функции COPY уже знает /или может узнать/, каков раз-
мер строк, так что мы предпочли не включать в эту функцию
дополнительный контроль.
Упражнение 1-14
-----------------
Переделайте ведущую часть программы поиска самой длинной
строки таким образом, чтобы она правильно печатала длины
сколь угодно длинных вводимых строк и возможно больший
текст.
Упражнение 1-15
-----------------
Напишите программу печати всех строк длиннее 80 симво-
лов.
Упражнение 1-16
-----------------
Напишите программу, которая будет удалять из каждой
строки стоящие в конце пробелы и табуляции, а также строки,
целиком состоящие из пробелов.
Упражнение 1-17
-----------------
Напишите функцию REVERSE(S), которая распологает сим-
вольную строку S в обратном порядке. С ее помощью напишите
программу, которая обратит каждую строку из файла ввода.
1.10. Область действия: внешние переменные
Переменные в MAIN(LINE, SAVE и т.д.) являются внутренни-
ми или локальными по отношению к функции MAIN, потому что
они описаны внутри MAIN и никакая другая функция не имеет к
ним прямого доступа. Это же верно и относительно переменных
в других функциях; например, переменная I в функции GETLINE
никак не связана с I в COPY. Каждая локальная переменная су-
ществует только тогда, когда произошло обращение к соответс-
твующей функции, и исчезает, как только закончится выполне-
ние этой функции. По этой причине такие переменные, следуя
терминологии других языков, обычно называют автоматическими.
Мы впредь будем использовать термин автоматические при ссыл-
ке на эти динамические локальные переменные. /в главе 4 об-
суждается класс статической памяти, когда локальные перемен-
ные все же оказываются в состоянии сохранить свои значения
между обращениями к функциям/.
Поскольку автоматические переменные появляются и исчеза-
ют вместе с обращением к функции, они не сохраняют своих
значений в промежутке от одного вызова до другого, в силу
чего им при каждом входе нужно явно присваивать значения.
Если этого не сделать, то они будут содержать мусор.
В качестве альтернативы к автоматическим переменным мож-
но определить переменные, которые будут внешними для всех
функций, т.е. Глобальными переменными, к которым может обра-
титься по имени любая функция, которая пожелает это сделать.
(этот механизм весьма сходен с "COMMON" в фортране и
"EXTERNAL" в PL/1). Так как внешние переменные доступны всю-
ду, их можно использовать вместо списка аргументов для пере-
дачи данных между функциями. Кроме того, поскольку внешние
переменные существуют постоянно, а не появляются и исчезают
вместе с вызываемыми функциями, они сохраняют свои значения
и после того, как функции, присвоившие им эти значения, за-
вершат свою работу.
Внешняя переменная должна быть определена вне всех функ-
ций; при этом ей выделяется фактическое место в памяти. Та-
кая переменная должна быть также описана в каждой функции,
которая собирается ее использовать; это можно сделать либо
явным описанием EXTERN, либо неявным по контексту. Чтобы
сделать обсуждение более конкретным, давайте перепишем прог-
рамму поиска самой длинной строки, сделав LINE, SAVE и MAX
внешними переменными. Это потребует изменения описаний и тел
всех трех функций, а также обращений к ним.
#DEFINE MAXLINE 1000 /* MAX. INPUT LINE SIZE*/
CHAR LINE[MAXLINE]; /* INPUT LINE */
CHAR SAVE[MAXLINE];/* LONGEST LINE SAVED HERE*/
INT MAX;/*LENGTH OF LONGEST LINE SEEN SO FAR*/
MAIN() /*FIND LONGEST LINE; SPECIALIZED VERSION*/
{
INT LEN;
EXTERN INT MAX;
EXTERN CHAR SAVE[];
MAX = 0;
WHILE ( (LEN = GETLINE()) > 0 )
IF ( LEN > MAX ) {
MAX = LEN;
COPY();
}
IF ( MAX > 0 ) /* THERE WAS A LINE */
PRINTF( "%S", SAVE );
}
GETLINE() /* SPECIALIZED VERSION */
{
INT C, I;
EXTERN CHAR LINE[];
FOR (I = 0; I < MAXLINE-1
&& (C=GETCHAR()) !=EOF && C!='\N'; ++I)
LINE[I] = C;
++I;
}
LINE[I] = '\0'
RETURN(I)
}
COPY() /* SPECIALIZED VERSION */
{
INT I;
EXTERN CHAR LINE[], SAVE[];
I = 0;
WHILE ((SAVE[I] = LINE[I]) !='\0')
++I;
}
Внешние переменные для функций MAIN, GETLINE и COPY оп-
ределены в первых строчках приведенного выше примера, кото-
рыми указывается их тип и вызывается отведение для них памя-
ти. синтаксически внешние описания точно такие же, как опи-
сания, которые мы использовали ранее, но так как они распо-
ложены вне функций, соответствующие переменные являются
внешними. Чтобы функция могла использовать внешнюю переме-
ную, ей надо сообщить ее имя. Один способ сделать это -
включить в функцию описание EXTERN; это описание отличается
от предыдущих только добавлением ключевого слова EXTERN.
В определенных ситуациях описание EXTERN может быть опу-
щено: если внешнее определение переменной находится в том же
исходном файле, раньше ее использования в некоторой конкрет-
ной функции, то не обязательно включать описание EXTERN для
этой переменной в саму функцию. Описания EXTERN в функциях
MAIN, GETLINE и COPY являются, таким образом, излишними.
Фактически, обычная практика заключается в помещении опреде-
лений всех внешних переменных в начале исходного файла и
последующем опускании всех описаний EXTERN.
Если программа находится в нескольких исходных файлах, и
некоторая переменная определена, скажем в файле 1, а исполь-
зуется в файле 2, то чтобы связать эти два вхождения пере-
менной, необходимо в файле 2 использовать описание EXTERN.
Этот вопрос подробно обсуждается в главе 4.
Вы должно быть заметили, что мы в этом разделе при ссыл-
