Preprocesszor. Programozás alapjai C nyelv 11. gyakorlat. Makrók (2) Makrók (#define) Makrók (3) #include

Preprocesszor

Programozás alapjai C nyelv 11. gyakorlat

• A forrás szöveges előfeldolgozását végzi. • # -kal kezdődő sorok • Bárhol megjelenhetnek, hatásuk a fordítási egység végéig tart. • Feldolgozás menete:

Szeberényi Imre BME IIT

– trigráf karakterek (ISO ANSI pl: ??[ = { ) – \sorvége – tokenizálás, kommentek eldobása – makrók és fordítási direktívák végrehajtása

<[email protected]>

Programozás alapjai I. (C nyelv, gyakorlat)

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

-1-

Makrók (#define)

int a = MAX(3, i); float f = MAX(3.12, f8);

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

Tetszőleges típusú lehet, rugalmasabb mint a fv.

int a = 3 > i ? 3 : i; float f = 3.12 > f8 ? 3.12 : f8; -3-


Makrók (3) a = MAX(c & 7, d);

-2-

#define MAX(a, b) a > b ? a : b

int a[52]; for (i = 0; i < 52; ) a[i++] = 0;


2005.11.28.

#define azonosító token_sorozat #define azonosító ( azonosító_lista ) token_sorozat

52 /* elemek száma */ 1 /* igaz logikai konstans */ 0

int a[N]; for (i = 0; i < N; ) a[i++] = FALSE;

© BME-IIT Sz.I.

Makrók (2)

#define azonosító token_sorozat #define N #define TRUE #define FALSE


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

-4-

2005.11.28.

-6-

#include #include #include ” fájlnév” #include token_sorozat

a = c & 7 > d ? c & 7 : d;

A precedenciából adódó problémákat elfedi, nehéz az ilyen hibát megtalálni! Zárójelek !!!

fájl

#define MAX(a, b) (a) > (b) ? a : b a = (c & 7) > (d) ? c & 7 : d; #undef MAX #undef TRUE

#undef azonosító Programozás alapjai I. (C nyelv, gyakorlat)

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

-5-


© BME-IIT Sz.I.

1

Feltételes fordítás #if konstans_kifejezés ... #elif konstans_kifejezés ... #else ... #endif

Feltételes fordítás (2)

#if DEBUG ... #else ... #endif

#ifdef azonosító #else #endif

A konstans kifejezésben használható a defined (azonosító) kifejezés, ami 1L, vagy 0L értékkel helyettesítődik. Így a #if defined(azonosíto) és a #ifdef azonosító valamint a #if !defined(azonosító) és a #ifndef azonosító direktívák egyenértékűek.

A makrók a fordításkor kívülről (pl. parancssorból) is definiálhatók, így a forráshoz hozzá sem kell nyúlni. Programozás alapjai I. (C nyelv, gyakorlat)

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

-7-


Állomány (Fájl)

• Hozzáférés szerint

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

-9-


FILE típus

2005.11.28.

- 10 -

FILE *fopen(char *name, char *mod) • megnyitás módja:

– adminiszrációs területet, és – a műveletek gyorsítására buffert tartalmaz

r w a r+ w+ a+

• A fájl megnyitásakor a fopen(...) egy ilyen területre mutató címmel (FILE *) tér vissza. • Minden további műveletkor erre kell hivatkozni.

© BME-IIT Sz.I.

© BME-IIT Sz.I.

fopen()

• stdio.h-ban definiált struktúra, ami


-8-

– fopen, fscanf, fprintf, fgetc, fputc, ungetc, feof, fread, fwrite, fseek, ftell, fflush, fclose, remove, rename, tmpfile, ...

– soros – véletlen


2005.11.28.

• C nyelv kialakulásakor kezdetben az operációs rendszer (UNIX) fájlkezelését támogatta a nyelv. Ez ma is elérhető, de nem ANSI szabvány (alacsony szintű I/O, nem árt ismerni /open, read, write, .../) • ANSI C stream szemlélete

– rekord – mező – byte

– szöveg – adat – adatbázis

© BME-IIT Sz.I.

Állománykezelés

Állomány: • Elvileg végtelen hosszúságú adatszerkezet

• Tartalom szerint

#ifndef azonosító #else #endif

2005.11.28.

- 11 -

-

csak olvasás írás és olvasás (létrehozza) hozzáfűzés (létrehozza) írás és olvasás írás és olvasás (létrehozza) hozzáfűzés (írás és olvasás, létrehozza)


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

- 12 -

2

fopen() példa

Feladat: mycopy

#include <stdio.h> main() { FILE *fp; char *nev = ”adat.txt”; int i;

• Írjuk programot, ami lemásol egy állományt! A program paraméterként kapja a forrás ill. cél állományok neveit. mycopy file_1 file_2

• Indítási paraméter v. parancsnyelvi argumentum:

if ((fp = fopen(nev, ”r”)) == NULL) { printf(”A %s fájl nem nyitható\n”, nev); exit(-1); } fscanf(fp, ”%d”, &i);

......


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

– Az operációs rendszer által a program indításakor átadott adat. – Rendszerint szóközökkel határolt karaktersorozat. A pontos szintaxis az op.rendszertől függ. - 13 -

A main paraméterei

argc - Megadja a paraméterek számát (a program neve is egy paraméter, tehát argc >= 1). argv - Paraméterekre, mint karaktersorozatokra mutató pointerek tömbje (argv[0] a program nevére mutat). A karaktersorozatokat \0 határolja (string)

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

- 15 -


while (!feof(fpin) { ch = fgetc(fpin); fputc(ch, fpout); }

while ((ch = fgetc(fpin)) != EOF) fputc(ch, fpout); fclose(fpin); fclose(fpout); return (0);

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

- 16 -

2005.11.28.

while (!feof(fpin) { ch = fgetc(fpin); if (ch != EOF) fputc(ch, fpout); }

9

• Eltérően a Pascal EOF-tól, nem jós, hanem utólag okos függvény. • Így használata nem jár különös előnyökkel.

A main-ből való kilépes exit(n) hivást fog eredményezni.

© BME-IIT Sz.I.

- 14 -

feof()

int függvény !!


2005.11.28.

#include <stdio.h> program neve main(int argc, char *argv[]) { FILE *fpin, *fpout; int ch; if (argc != 3) { printf(”Használat: %s forrás cél\n”, argv[0]); return(1); } if ((fpin = fopen(argv[1], ”r”)) == NULL) { printf(”A %s fájl nem nyitható\n”, argv[1]); return(2); } if ((fpout = fopen(argv[2], ”w”)) == NULL) { printf(”A %s fájl nem hozható létre\n”, argv[2]); return(3); }

mycopy program (2)

}

© BME-IIT Sz.I.

mycopy program

int main(int argc, char *argv[])



- 17 -


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

- 18 -

3

stdin, stdout, stderr

Bináris és szöveg fájl

• Egy program indulásakor automatikusan megnyílnak (szabványos bemenet, kimenet és hiba kimenet). • scanf, printf, perror ezeket használja • perror(s) ≡ fprintf(stderr, ”%s: %s\n”, s, ”hiba”) • getchar() ≡ getc(stdin) ≡ fgetc(stdin) • putchar(c) ≡ putc(c, stdout) ≡ fputc(c, stdout) • stb. Programozás alapjai I. (C nyelv, gyakorlat)

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

- 19 -

A probléma megoldása

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

• Miért kell? – A UNIX rendszerben a szöveges állományok sorait csak egyetlen karakter határolja a ’\n’. – A nem UNIX rendszerekben - hagyományi okok miatt - többnyire két karaktert tárolnak minden sor végén. (’\r’,’\n’) – A C programok nagy része csak a ’\n’-t várja ill. írja ki. Programozás alapjai I. (C nyelv, gyakorlat)

- 20 -

size_t fread(void *p, size_t m, size_t n, FILE *fp); size_t fwrite(void *p, size_t m, size_t n, FILE *fp);

n darab m méretű rekord olvasása ill. írása Hibakezelés: •feof(), ferror(), •int errno - 21 -


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

- 22 -

Feladat 1

Író/olvasó pointer bájtot címez.

• Tároljuk el a hallgatók adatait (név, átlag) tankörönként, azon belül névsorba rendezve. • A tankörök számát

int fseek(FILE *fp, long offset, int bazis); long ftell(FILE *fp);

– ismerjük – nem ismerjük

int fgetpos(FILE *fp, fpos_t *p);

• Válasszunk adatszerkezetet!

int fsetpos(FILE *fp, const fpos_t *p);

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

Rekord szemlélet

Pozicionálás az állományban


© BME-IIT Sz.I.

fread(), frwite()

• Beolvasáskor minden \r\n sorozatból \n-t csinálunk. • Kiíráskor minden \n-t \r\n sorozattal helyettesítünk. • CSAK SZÖVEG esetén kell konvertálni! • Más esetben KÁROS! • Általában a text az alapértelmezett (_fmode). • Fontos a helyes beállítás. Programozás alapjai I. (C nyelv, gyakorlat)

• Megnyitásnál t, vagy b (pl: ”rt”, ”a+t”)

2005.11.28.

- 23 -


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

- 24 -

4

Adatszerkezet

Adatszerkezet

• Tankörönként építünk láncot. • A láncok névsor szerint rendezettek, és a végükön van strázsa. • Ha a tankörök száma ismert, akkor láncok kezdőpointerét egy a tankörszámmal indexelt tömbbe tehetjük.


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

- 25 -

2005.11.28.

- 27 -

„Fésű” adatszerkezet

ADAT KOV

FEJ KOV LE

FEJ KOV LE

????? KOV

????? KOV Programozás alapjai I. (C nyelv, gyakorlat)

ADAT KOV

ADAT KOV

ADAT KOV

????? KOV


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

- 26 -


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

- 28 -

Feladat 1 (kiegészítés) • Olvassuk be a hallgatók adatait az indítási paraméterkén megadott állományból! Ebben soronként vannak a hallgatók adatai:

????? KOV LE

– név 40 karakter – tankörszám (egész) – elválasztó szóköz – átlag (valós szám)

ADAT KOV

• Írjuk a ki tankörönként a hallgatók névsorát és átlagát!

????? KOV © BME-IIT Sz.I.

????? KOV

• Gyakran több szempont (kulcs) szerint kell rendezni, pl. tankörönként, azon belül névsorban. • Ha egyik szempont szerint sem ismert a bemenő adatok száma, akkor több, vagy többszörösen láncolt listát célszerű építeni. • Megfelelő pointerláncok kialakításával biztosítható, hogy az adatok csak egyszeresen legyenek tárolva.

h_poi tankorok[10];

FEJ KOV LE

ADAT KOV

Bonyolultabb adatszerkezet

typedef char nev_t[41]; typedef struct hallg_str { nev_t nev; float atl; struct hallg_str *kov; } hallg_t, *h_poi;

© BME-IIT Sz.I.

ADAT KOV

...

Adatszerkezet


ADAT KOV

2005.11.28.

- 29 -


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

- 30 -

5

Vázlat (adatszerkezet)

Vázlat (adatszerkezet)

typedef char nev_t[NEVH+1]; typedef struct hallg_str { nev_t nev; float atl; struct hallg_str *kovh; } hallg_t, *h_poi;

typedef struct input_str { nev_t nev; int tk; float atl; } inp_t;

typedef struct tankor_str { int tk; struct tankor_str *kovtk; struct hallg_str *kovh; } tankor_t, *t_poi; Programozás alapjai I. (C nyelv, gyakorlat)

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

- 31 -

Vázlat (algoritmus)


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

- 32 -

Alprogram spec. - inic t_poi inic(void); – t_poi értékű függvény, amely beállítja a megfelelő kezdeti értékeket, létrehozza a strázsaelemet. – bemenet:

kezdo = inic() fp = fopen(argv[1], “r”) while beolvas(fp, &adat) fesul(kezdo, adat) kiir(kezdo)

• nincs

– kimenet: • függvényérték: strázsára mutató pointer


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

- 33 -

Alprogram spec. - beolvas

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

- 34 -

Alprogram spec. - fesul

int beolvas(FILE *fp, inp_t *r);

h_poi fesul(t_poi tp, inp_t r);

– függvény, amely a paraméterként kapott állományból, beolvassa a következő hallgató adatait. Sikeres olvasás eseten 1 értékkel tér vissza. – bemenet:

– t_poi értékű üggvény, amely a paraméterként kapott fésűs láncra felveszi a szintén paraméterként kapott adatot. A láncot rendezve építi. A lánc végén van strázsa. – bemenet:

• megnyitott állomány pointere • pointer a kimenő adatra

• láncra mutató pointer • felveendő adat

– kimenet:

– kimenet:

• olvasott adat (pointer paraméter) • függvényérték 1, ha sikerült az olvasás, egyébként 0 Programozás alapjai I. (C nyelv, gyakorlat)


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

• a lánc épül • függvényérték NULL, ha elfogyott a memória - 35 -


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

- 36 -

6

Alprogram spec. - kiír

Algoritmus - fesul

void kiir(t_poi tp);

tp = tankor_lanc(tp, tk) hallgato_lanc(tp->kovh, adat)

– A paraméterként kapott fésűs láncot végigjárja és kiírja az elemeket. – bemenet: • láncra mutató pointer

– kimenet: • standard output


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

- 37 -

Alprogram spec. - tankor_lancol


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

- 38 -

Alprogram sp. - hallgato_lancol

t_poi tankor_lanc(t_poi tp, int tk);

h_poi hallgato_lanc(h_poi hp, inp_t r);

– Függvény, amely a paraméterként kapott tankörláncon megkeresi, ill. felveszi a szintén paraméterként kapott tankört. A láncot rendezve építi. A lánc végén van strázsa. – bemenet:

– A paraméterként kapott hallgatóláncra felveszi a szintén paraméterként kapott hallgatói adatot. A láncot rendezve építi. A lánc végén van strázsa. – bemenet: • láncra mutató pointer • a felveendő adat

• láncra mutató pointer • a keresett tankör száma

– kimenet:

– kimenet:

• függvényérték: a lánc megfelelő elemére mutató pointer. NULL, ha elfogyott a memória Programozás alapjai I. (C nyelv, gyakorlat)

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

- 39 -

A „fésű” TK KOVTK KOVH

TK KOVTK KOVH

NEV,ATL KOVH

????? KOVH


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

- 40 -

• A tömörebb íráshoz vezessük be a new makrót, ami megfelelő méretű helyet foglal, és hibát is kezel (visszatér a NULL-lal):

????? KOVTK KOVH

pointer változó

NEV,ATL KOVH

tárolandó objektum típusa

#define new(p, obj) \ if ((p = malloc(sizeof(obj))) == NULL) return(NULL)

????? KOVH © BME-IIT Sz.I.


Implementáció - tankor_lancol

TK KOVTK KOVH

????? KOVH

• függvényérték NULL, ha elfogyott a memória

2005.11.28.

- 41 -


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

- 42 -

7

Implementáció - tankor_lancol

Implementáció - hallgato_lancol

t_poi tankor_lanc(t_poi tp, int tk) { t_poi uj;

h_poi hallgato_lanc(h_poi hp, inp_t r) { h_poi uj;

while (tp->kovtk && tp->tk < tk) tp = tp->kovtk; if (tp->kovtk == NULL || tp->tk != tk) { new(uj, tankor_t); *uj = *tp; tp->kovtk = uj; tp->tk = tk; new(tp->kovh, hallg_t); tp->kovh->kovh = NULL; } return(tp);

while (hp->kovh && strcmp(hp->nev, r.nev) < 0) hp = hp->kovh; new(uj, hallg_t); *uj = *hp; hp->kovh = uj; strcpy(hp->nev, r.nev); hp->atl = r.atl; string másolása return(hp); }

} Programozás alapjai I. (C nyelv, gyakorlat)

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

- 43 -


Karakterfüzérek (stringek)

2005.11.28.

- 45 -


Implementáció - kiir void kiir(t_poi tp) { while (tp->kovtk) { h_poi hp;

}

}

© BME-IIT Sz.I.

int beolvas(FILE *fp, inp_t *r) { char buf[NEVH+20];

a ciklusban érvényes

} © BME-IIT Sz.I.

- 44 -

2005.11.28.

- 46 -

Implementáció - beolvas

printf(”Tankör: %3d\n”, tp->tk); hp = tp->kovh; while (hp->kovh) { printf(” %50s%5.2f\n”, hp->nev, hp->atl); hp = hp->kovh; } tp = tp->kovtk;


2005.11.28.

t_poi fesul(t_poi tp, inp_t r) { if ((tp = tankor_lancol(tp, r.tk)) == NULL) return(NULL); return(hallgato_lancol(tp->kovh, r)); }

– strcmp, strcpy, strncpy, strcat, strncat, strchr, strstr, strlen, strtok, stb.

© BME-IIT Sz.I.

© BME-IIT Sz.I.

Implementáció - fesul

• Nincs külön string változó, de konstans van. • A stringeket olyan karakter tömbben tároljuk, melynek végén egy \0 van. • Ezt figyelik a string-kezelő függvények (string.h).


stringek összehasonlítása

2005.11.28.

- 47 -

teljes sor beolvasása

if (fgets(buf, sizeof(buf), fp) == NULL) return(0); lezárás strncpy(r->nev, buf, NEVH); r->nev[NEVH] = 0; sscanf(&buf[NEVH], ”%d%f”, &r->tk, &r->atl); return(1); beolvasás után könyebben


„mazsolázunk” benne © BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

- 48 -

8

Implementáció - inic

Implementáció - program #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h>

t_poi inic(void) { t_poi tp;

#define new(p, obj) \ if ((p = malloc(sizeof(obj))) == NULL) \ return(NULL)

nincs paramétere

new(tp, tankor_t); tp->kovtk = NULL; return(tp); }

#define NEVH


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

- 49 -


Implementáció - program

© BME-IIT Sz.I.

- 50 -

main(int argc, char *argv[]) { FILE *fp; t_poi kezdo; inp_t adat; 2005.11.28.

- 51 -


2005.11.28.

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

- 52 -


if (argc != 2) { printf("Használat: %s input_file\n", argv[0]); exit(1); } if ((kezdo = inic()) == NULL) { printf(”Nincs elég memória\n"); exit(2); } if ((fp = fopen(argv[1], "r")) == NULL) { printf("Nem lehet megnyitni a %s állományt\n", argv[1]); exit(3); } © BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

typedef struct input_str { nev_t nev; int tk; float atl; } inp_t;



© BME-IIT Sz.I.


typedef char nev_t[NEVH+1]; typedef struct hallg_str { nev_t nev; float atl; struct hallg_str *kovh; } hallg_t, *h_poi; typedef struct tankor_str { int tk; struct tankor_str *kovtk; struct hallg_str *kovh; } tankor_t, *t_poi; Programozás alapjai I. (C nyelv, gyakorlat)

40

while (beolvas(fp, &adat)) { if (fesul(kezdo, adat) == NULL) { printf("Elfogyott a memória\n"); break; } while-ból lép ki } kiir(kezdo); return(0); } - 53 -


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

- 54 -

9

Próba (input)

Próba (output) Tankor: 1

Lancolt Jeno Elsos Pista Masodikos Joska Nagy Dodo Kiss Joco Major Anna Fellebeki Atmegel Oszkar Uszkar Gaz Geza Okos Toni

3 1 2 1 2 1 2 8 1 2

3.56 3.43 4.51 4.63 3.53 2.33 3.91 2.45 2.11 5.00

Tankor: 2

Tankor: 3 Tankor: 8


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

- 55 -

Elsos Pista Gaz Geza Major Anna Nagy Dodo

3.43 2.11 2.33 4.63

Fellebeki Atmegel Kiss Joco Masodikos Joska Okos Toni

3.91 3.53 4.51 5.00

Lancolt Jeno

3.56

Oszkar Uszkar

2.45


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.28.

- 56 -

10

Preprocesszor. Programozás alapjai C nyelv 11. gyakorlat. Makrók (2) Makrók (#define) Makrók (3) #include

Recommend Documents