Лаб1_C++. Лабораторная работа 1 Обработка данных в виде массива структур средствами языка С
 Скачать 411.06 Kb.
|
|
Технологии программирования 2018 Лабораторная работа № 1 Обработка данных в виде массива структур средствами языка С++ Цель работы: научиться конструировать пользовательские типы данных — структуры, создавать массивы структур в динамической памяти, осуществлять вводвывод из файла. Задание Написать программу, представляющую собой простейшую систему для управления данными. Исходные данные для программы хранятся в текстовом файле в виде строк. Для создания файла с исходными данными следует использовать простейший текстовый редактор или редактор инструментальной среды разработки. Количество строк, требования к содержимому строки, способ обработки определяются вариантом задания. В соответствии со своим вариантом следует сконструировать структуру и на ее основе создать массив в динамической памяти. Действия, выполняемые программой: 1. Чтение данных из файла в динамический массив. 2. Просмотр данных, хранящихся в массиве. 3. Корректировка данных заданной строки. 4. Вычисления. 5. Сохранение данных в новом файле (имя файла вводится с клавиатуры). Алгоритм работы программы должен предусматривать однократное чтение данных с проверкой, многократное редактирование, просмотр записей, вычисления. Работа программы завершается после сохранения данных в новом файле. Варианты заданий В текстовом файле с исходными данными находится таблица, состоящая из n строк, в каждой из которых по m слов, образующих, соответственно, m столбцов. Между словами расстояние — 1 пробел. Тип данных в каждом столбце должен соответствовать заданию. 1 вариант Количество строк: 4. Столбцы: Название программы, Разработчик, Версия, Год выпуска. Определить самую новую программу. 2 вариант Количество строк: 3. Столбцы: Номер школы, Название школы, Специализация, Количество учащихся. Вычислить общее количество учащихся. 3 вариант Количество строк: 3. Столбцы: Название товара, Категория товара, Цена, Количество. Вычислить общую стоимость товара. 4 вариант Количество строк: 4. Столбцы: Номер банковской карты, Фамилия владельца, Год окончания действия, Остаток на счете. Определить владельца карты с минимальным остатком средств. 5 вариант Количество строк: 5. Столбцы: Фамилия сотрудника, Количество отработанных дней, Тариф. Вычислить сумму заработной платы всех сотрудников. 1 Технологии программирования 2018 6 вариант Количество строк: 4. Столбцы: Марка машины, Мощность двигателя, Объем бака, Цвет кузова . Вычислить машину с самым мощным двигателем. 7 вариант Количество строк: 4. Столбцы: Марка монитора, Максимальное разрешение, Цена. Вычислить среднюю цену. 8 вариант Количество строк: 5. Столбцы: Фамилия студента, Предмет, Оценка. Вычислить общее количество двоек. 9 вариант Количество строк: 3. Столбцы: Марка принтера, Формат бумаги, Скорость печати, Цена. Определить самый дешевый принтер. 10 вариант Количество строк: 4. Столбцы: Название турфирмы, Маршрут, Количество оставшихся путевок. Вычислить общее количество оставшихся путевок. 11 вариант Количество строк: 3. Столбцы: Фамилия, Имя, Должность, Оклад. Определить самого высокооплачиваемого сотрудника. 12 вариант Количество строк: 5. Столбцы: Станция отправления, Станция прибытия, Время в пути. Определить маршрут с наименьшим временем в пути. 13 вариант Количество строк: 4. Столбцы: Фамилия спортсмена, Вид спорта, Разряд, Название спортивного клуба. Вычислить количество спортсменов, имеющих первый разряд. 14 вариант Количество строк: 5. Столбцы: Название книги, Автор, Год издания. Определить самое старое издание. 15 вариант Количество строк: 3. Столбцы: Фамилия, Отдел, Год поступления на работу, Образование. Определить средний стаж работы. 16 вариант Количество строк: 4. Столбцы: Фамилия студента, Название вуза, Курс, Факультет. Определить количество студентов второго курса. 17 вариант Количество строк: 5. Столбцы: Фамилия абонента, Продолжительность разговора в мин., Стоимость минуты разговора. Вычислить стоимость всех разговоров. 18 вариант Количество строк: 3. Столбцы: Фамилия, Имя, Род занятий (сотрудник, студент), Год поступления. Вычислить сотрудника, принятого на работу последним. 19 вариант Количество строк: 4. Столбцы: Название предмета, Преподаватель, Количество лекций, Количество лабораторных работ. Вычислить количество часов занятий по всем предметам (лекции и лабораторные работы имеют продолжительность 2 часа). 20 вариант Количество строк: 5. Столбцы: Фамилия, Место жительства, Год рождения. Определить средний возраст. 2 Технологии программирования 2018 21 вариант Количество строк: 4. Столбцы: Название фирмы, Адрес, Телефон, Электронный адрес. Вычислить количество фирм, не указавших электронный адрес. 22 вариант Количество строк: 3. Столбцы: Фамилия, Номер договора, Стоимость заказа, Срок исполнения. Вычислить среднюю стоимость заказа. 23 вариант Количество строк: 5. Столбцы: Название журнала, Номер, Год выпуска. Вычислить количество журналов, выпущенных в текущем году. 24 вариант Количество строк: 4. Столбцы: Название группы, Факультет, Количество студентов, Количество успевающих студентов. Вычислить процент успевающих студентов по всем факультетам. 25 вариант Количество строк: 3. Столбцы: Марка телефона, Фирмаизготовитель, Вес, Цена. Определить самый легкий телефон. 26 вариант Количество строк: 4. Столбцы: Имя пользователя, Фамилия, Группа, Номер студенческого билета. Определить, сколько пользователей учатся в одной группе. 27 вариант Количество строк: 5. Столбцы: Название каталога, Название файла, Размер файла. Определить, сколько места занимают файлы одного каталога. 28 вариант Количество строк: 3. Столбцы: Название технического средства, Фирмаизготовитель, Год ввода в эксплуатацию, Инвентарный номер. Определить самое старое техническое средство. Справочный материал Структуры Структура — это тип данных языка С, определяемый пользователем. Структуры также используются в языке C++. Структура сможет содержать произвольное количество полей в виде переменных различных типов, как стандартных, так и пользовательских. Исключение: структура не может содержать поле того же типа, что и она сама. Под структуру выделяется область памяти, равная сумме областей памяти, необходимых для хранения каждого поля. Пример объявления типа структуры: struct Book { int id; // идентификатор, поле целого типа char author[30]; // текстовое поле - //строка в виде массива символов char title[50]; float price; } ; Тип «структура» (struct Book) используется для создания структурной переменной: struct Book myBook; Переменная myBook занимает в памяти 4 (int id)+30(char author[30])+50(char title[50])+4( float price) = 88 байтов. Создание массива структур: struct Book myLibrary[10]; 3 Технологии программирования 2018 Обработка структурных переменных сводится обычно к действиям над отдельными полями структуры в соответствии с их типом. Обращение к полям структуры через имя структурной переменной использует операцию точка (.): myBook.id=12345; strcpy(myBook.author, "A.S.Pushkin"); myLibrary[3].id=myBook.id; strcpy(myLibrary[3].author,myBook.author); Для обращения к полям структуры через указатель используется операция стрелка ( ): → (myLibrary+3)->id=54321; Функции для обработки строк в языке C Объявление строки в виде массива символов: char st[20]; Объявленная таким образом строка может хранить не более 19 символов. Ввод строки с клавиатуры: scanf("%s", st); Для использования специальных функций для обработки строк следует подключить заголовочный файл string.h: #include Функции обработки строк: strlen (str) – возвращает фактическое количество символов в строке str; strcpy (str1, str2) – копирует символы из строки str2 в строку str1, строка str2 при этом не меняется, переполнение строки str1 не проверяется; strcmp (str2, str2) – сравнивает две строки, возвращает 0, если строки одинаковые, иначе функция возвращает ненулевое значение. strcat (str1, str2) – объединяет две строки, при этом символы из str2 помещаются в конец строки str1, в конец объединенной строки добавляется символ конца строки '\0', строка str2 при этом не меняется, переполнение строки str1 не проверяется . Замечание. Функции strcpy() и strcat( ) относятся к небезопасным функциям, т.к. они не контролируют переполнение строкиприемника. Избежать ошибки во время работы программы, связанной с использованием функции strcpy(), можно, если вместо strcpy() использовать функцию strncpy(str1, str2, n), копирующую не более чем n первых символов из строки str2 в строку str1, или выполнить посимвольное копирование из буфера в выделенную область памяти с проверкой на переполнение. Аналогично вместо небезопасной функции strcat() можно использовать функцию strncat(str1,str2,n), которая присоединит к строке str1 не более n символов из строки str2. Динамическая память Динамическая память — это память, свободно распределяемая программистом. Для сохранения данных динамическая память должна быть запрошена в достаточном объеме (выделена), по окончании работы с этими данными память должна быть освобождена, т.е. возвращена в общее пользование и может быть в дальнейшем повторно выделена для хранения других данных. Невыполнение освобождения памяти с последующим выделением приводит к накоплению ненужных данных и к переполнению области динамической памяти, что приводит к сбоям в работе программы («утечка памяти»). В С++ для работы с динамической памятью используются операторы new, delete, new[ ], delete[ ]. Оператор new используется для выделения памяти под одну 4 Технологии программирования 2018 переменную, delete для освобождения памяти изпод одиночной переменной. Оператор new возвращает адрес выделенной области памяти. Для хранения этого адреса требуется переменнаяуказатель. Сама динамическая переменная не имеет имени. Для массивов эти операторы используются в форме new[ ] и delete[ ]. int* pNumber; pNumber =new int;//Выделено 4 байта для переменной типа int char* pName; pName = new char[10];//Выделено 10 байтов для массива символов *pNumber = 4; strcpy(pName, "Александр"); //Надо помнить, что // в выделенную под переменную память //можно скопировать не более 9 символов std::cout << *pNumber<< " " << pName << std::endl; //Освобождение динамической памяти //из-под простой переменной и массива //и обнуление указателя, чтобы //предотвратить обращение к освобожденной памяти delete pNumber; pNumber = NULL; delete[ ] pName; pName = NULL; Консольный ввод/вывод В С++ существуют стандартные объектыпотоки, осуществляющие консольный ввод (cin), вывод (cout) и вывод сообщений об ошибках (cerr). Они доступны при подключении заголовка iostream. Потоки открываются автоматически при старте программы. По умолчанию в качестве консольного устройства ввода используется клавиатура, а устройства вывода — экран (дисплей). Потоки имеют средства для управления вводом/выводом — манипуляторы потоков. Например, для перевода строки с потоке cout используется манипулятор endl. Потоки принадлежат стандартной библиотеке языка С++, поэтому при обращении к ним в программном коде следует указывать пространство имен (namespace) библиотеки std: std::cin std::cout std::endl При выполнении лабораторных работ допускается обращение к потокам без указания пространства имен std, если в начале программного кода ввести строку: using namespace std Консольный ввод/вывод одной переменной: int a; сin >> a; // Чтение числового значения //с клавиатуры в переменную cout << a; // Вывод на экран значения переменной Операции ввода/вывода для двух (и более) переменных: int b; char str[20]; сin >> b >> str; // Ввод с клавиатуры двух значений — // целого числа и строки cout << b << “ “ << str << endl; // Вывод на экран //двух значений, отделенных пробелом, //с переводом строки 5 Технологии программирования 2018 Файловый ввод/вывод Работа с файлами в С++ основана на создании пользователем объектовпотоков, которые образуют канал между программой и устройством чтениязаписи. Для создания таких объектов необходимо подключить заголовок fstream: #include Алгоритм работы с файловыми объектамипотоками: 1. Создание объектапотока и открытие его в заданном режиме. 2. Выполнение действий с данными. 3. Закрытие потока. Создание объектапотока для чтения из текстового файла: ifstream fin; // Создание входного потока fin.open(“myfile.txt”); // Открытие входного потока Создание объектапотока для записи в файл: std::ofstream fout; // Создание выходного потока fout.open(“yourfile.txt”); // Открытие выходного потока Операции чтения/записи для одной переменной: int a; fin >> a; // Чтение из файла в переменную fout << a; // Запись в текстовый файл Операции чтения/записи для двух (и более) переменных: int b; char str[20]; fin >> b >> str; // Чтение из текстового файла fout << b << “ “ << str << endl; // Запись //в текстовый файл с переводом строки Закрытие потоков: fin.close(); fout.close(); Открытие входного потока может быть неуспешным, например, если входной файл не будет найден. В этом случае нормальная работа программы прерывается. При открытии файла на чтение следует обязательно проверить факт открытия файла: if (fin) { … fin.close( ); } else std:: cout <<” Файл не найден!“ << std:: endl; Вопросы к защите 1. Дайте определение типу данных «структура». 2. Какое представление данных соответствует массиву структур? 3. Как объявить структурную переменную? 4. Для чего предназначена динамическая память? 5. Что такое «утечка памяти»? 6. Какие средства для работы с текстовыми файлами имеются в C++? 6 |