Язык Си - Уэйт, Прата, Мартин. M. уэит с. Прата д. Мартин
 Скачать 4.69 Mb.
|
|
#define. Оно должно начинаться с самой левой позиции. Потом следует символическое имя константы, а затем ее величина. Символ "точка с запятой" не используется, поскольку это не оператор языка Си. Почему имя TAXRATE пишется прописными буква ми? В процессе использования языка Си выработалась традиция писать константы прописными буквами. Если при просмотре программы вам встретится имя, написанное прописными буквами, вы сразу поймете, что имеете дело с константой, а не с переменной. Это еще один способ улучшить читаемость программы. Ваша программа будет работать даже и тогда, когда вы будете писать кон станты строчными буквами, но при этом вы должны чувствовать свою вину, поскольку нарушаете традицию. Приведем простой пример 3) /* пицца */ #define PI 3,14159 main( ) /* изучение вашей пиццы */ { float area, circum, radius; printf("Чемy равен радиус вашей пиццы? \n"); scanf("%f", &radius); area = PI * radius * radius; printf(" Основные параметры вашей пиццы следующие \n"); printf(" длина окружности = %1.2f, площадь =%1.2f \n circum, area); } 56 РИС.4.5. Обработка текста программы препроцессором Использование спецификации %1.2f в операторе printf( ) приведет к тому, что при печати результаты будут округлены до двух десятичных цифр. Мы понимаем, конечно, что написанная выше программа может и не отражать ваши собственные вкусы, касаю щиеся пиццы, но во множестве программ, посвященных этому вопросу, она займет свое скромное место. Вот один из примеров ее выполнения. Чему равен радиус вашей пиццы ? 6.0 Основные параметры вашей пиццы следующие: длина окружности = 37.70, площадь окружности = 113.40. Директиву #define можно также использовать для определения символьных и строковых констант. Необходимо использовать знак "апостроф" в первом случае и кавычки - во втором. Примеры, приведенные ниже, вполне правомерны #define ВЕЕР '\007' #define ESS 'S' #deline NULL '\0' #define OOPS "Ну вот, вы и сделали это!" А теперь мы хотим обрадовать лентяев. Предположим, вы раз рабатываете целый пакет программ, использующих один и тот же набор констант. Вы можете произвести следующие действия: 1. Соберите все ваши директивы #define в один файл и назовите его, например, const.h. 2. В начало каждого файла 4) , содержащего программу, включите директиву #include "const.h." Тогда, если вы будете выполнять программу, препроцессор прочтет файл с именем const.h и использует все директивы #define вашей программы. Получилось так, что символ .h в конце имени файла напомнит вам, что этот файл является "заголовком", т.е. в нем содержится вся информация, которая должна попасть в начало вашей программы. Самому препроцессору безразлично, 57 используете ли вы символ .h в имени файла или нет. Язык Си - искусный фокусник: создание псевдоимен Далее Содержание Возможности директивы #define не исчерпываются только символическим представлением констант. Рассмотрим, например, cледующую программу: #include "alias. h" program begin whole yours, mine then spitout(" Введите, пожалуйста, целое число.\n" ) then takem(" %d", & yours) then mine = yours times TWO then spitout(" %d в два раза больше вашего числа! \n" , mine) then end Странно, текст что-то смутно напоминает, язык немного похож на Паскаль, но программа не похожа на Си-программу. Секрет лежит, конечно, в файле с именем alias.h. Давайте посмотрим, что в нем содержится? alias. h #define program main( ) #define degin { #define enf } #define then; #define takein scanf #define spilout printf #define TWO 2 #define times * #define whole int Этот пример иллюстрирует, как работает препроцессор. Он просматривает вашу программу и проводит поиск элементов, определяемых директивами #define. Обнаружив такие элементы, он полностью заменяет их. В нашем примере во время компиляции все слова then заменяются символами "точка с запятой", end - } и т.д. Результирующая программа будет полностью идентична той, которую мы могли бы получить, если бы с самого начала писали ее в обычных терминах языка Си. Эту мощную возможность языка можно использовать для задания макрокоманд, являющихся одним из вспомогательных средств программирования. Мы вернемся к обсуждению этой темы в гл. 11. Теперь необходимо упомянуть о некоторых ограничениях. На-пример, части программы, заключенные в кавычки, закрыты для подстановок. Операторы, приводимые ниже, служат иллюстрацией такого положения: #define MN "минимифидианизм" printf(" Oн глубоко верил в MN.\n"); Распечатка будет выглядеть так: Oн глубоко верил в MN. Однако после выполнения оператора printf(" Он глубоко верил в %s.\n" , MN); мы получим следующий результат: Он глубоко верил в минимифидианизм. В последнем случае константа с именем MN находилась вне кавычек и поэтому была заменена соответствующим значением. Препроцессор языка Си является полезным вспомогательным средством, поэтому при написании 58 программ старайтесь пользоваться преимуществами, которые он предоставляет. По мере изложения мы покажем вам дополнительные возможности применения препроцессора. ИЗУЧЕНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФУНКЦИЙ printf( ) И scanf( ) Далее Содержание Функции printf( ) и scanf( ) дают нам возможность взаимодействовать с программой. Мы называем их функциями ввода-вывода. Это не единственные функции, которыми мы можем вос пользоваться для ввода и вывода данных с помощью программ на языке Си, но они наиболее универсальны. Указанные функции не входят в описание языка Си. И действительно, при работе с язы ком Си реализация функций ввода-вывода возлагается на созда телей компилятора; это дает возможность более эффективно орга низовать ввод вывод на конкретных машинах. Однако в интересах обеспечения совместимости различные системы имеют дело с неко торыми вариантами функций scanf( ) и printf( ). Все, о чем мы здесь говорим, должно быть в основном справедливо для большинства систем, но не удивляйтесь, если обнаружите некоторые отличия в имеющейся у вас версии. Обычно функции printf() и scanf() "работают" во многом одинаково - каждая использует "управляющую строку" и список "аргументов". Сначала мы рассмотрим работу функции printf(), затем scanf( ). Инструкции, передаваемые функции printf( ), когда мы "просим" ее напечатать некоторую переменную, зависят от того, какого типа эта переменная. Например, при выводе на печать целого числа применяется формат %d, а при выводе символа - %с. Ниже перечислены все форматы, указываемые при обращениях к функции printf(), а затем показано, как они используются. Каждому форма ту соответствует тип выводимой (с их помощью) информации, причем первые пять покрывают большинство возникающих по требностей, а остальные четыре применяются достаточно редко. Формат Тип выводимой информации %d Десятичное целое число %с Один символ %s Строка символов %е Число с плавающей точкой, экспоненциальная запись %f Число с плавающей точкой, десятичная запись %g Используется вместо записей %f или %е, если он короче %u Десятичное целое число без знака %о Восьмеричное целое число без знака %x Шестнадцатеричное целое число без знака Посмотрим теперь, как эти форматы применяются. Использование функции printf( ) Далее Содержание Приведем программу, иллюстрирующую обсуждаемые вопросы /* печать чепухи*/ #define PI 3.14159 main( ) { number = 5; float ouzo =13,5; int cost = 31000; 59 printf("%d женщин выпили %f стаканов ликера. \n", number, ouzo); printf(" Значение числа pi равно %f \n", PI); printf(" Прощай! Твое искусство слишком дорого для меня \n"); printf(" %c%d\n", '$', cost); } Результат выглядит так: 5 женщин выпили 13,50000 стаканов ликера. Значение числа pi равно 3,14159. Прощай! Твое искусство слишком дорого для меня. $31000 Формат, указываемый при обращении к функции printf( ), выглядит следующим образом: рrintf(Управляющая строка, аргумент1, аргумент2, ...,); Аргумент1, Аргумент2 и т. д. - это печатаемые параметры которые могут быть переменными, константами или даже выражениями, вычисляемыми вначале, перед выводом на печать. Управляющая строка - строка символов, показывающая, как должны быть напечатаны параметры. Например, в операторе printf(" %d женщин выпили %f стаканов ликера. \n" , number, ouzo); управляющей строкой служит фраза в кавычках (учитывая предыдущие замечания, это - строка символов), a number и ouzo - аргументы или в данном случае значения двух переменных. РИС. 4.6. Аргументы функции printf( ) Приведем еще пример. printf(" Значение числа pi равно %f.\n", PI); На этот раз список аргументов содержит только один элемент - символическую константу PI. Мы видим, что в управляющей строке содержится информация двух различных видов: 1. Символы, печатаемые текстуально. 2. Идентификаторы данных, называемые также "спецификациями преобразования". 60 РИС. 4.7. Структура управляющей строки Каждому аргументу из списка, следующего за управляющей строкой, должна соответствовать одна спецификация преобразования. Горе вам, если вы забудете это основное требование. Никогда не пишите, например, так: printf(" Количество слизняков %d, червяков %d.\n", scorel); 3десь отсутствует аргумент для второй спецификации преобразования %d. Способ проявления этой ошибки целиком зависит от вашей вычислительной системы, но в лучшем случае вы получите бессмыслицу. Если вам нужно напечатать какую-нибудь фразу, то нет необходимости использовать спецификацию преобразования; если же требуется только вывести данные на печать, то можно обойтись и без использования комментария. Поэтому каждый из операторов, приведенных ниже, вполне приемлем. printf(" Прощай! Твое искусство слишком дорого для меня.\n"); printf(" %c%d\n" , '$', cost); Заметим, что во втором примере первый аргумент из печатаемого списка является символьной константой, а не переменной. Поскольку символ % используется в функции printf( ) для идентифицирования спецификаций преобразования, возникает небольшая проблема в том случае, если вам нужно напечатать сам символ %, Если просто написать один знак %, то компилятор примет его за ошибочную спецификацию преобразования. Выходом из создавшейся ситуации служит довольно простое решение - писать два символа % подряд: рс = 2*6; printf("Только %d%% стряпни Салли было съедобно.\n", рс); Результат работы программы будет выглядеть следующим образом: Только 12% стряпни Салли было съедобно. Модификаторы спецификации преобразования, используемые в функции printf( ) Далее Содержание Мы можем несколько расширить основное определение спецификации преобразования, поместив модификаторы между знаком % и cимвoлoм, определяющим тип преобразования. В приводимой ниже таблице дан список тех символов, которые вы имеете право туда поместить. При использовании одновременно нескольких модификаторов они должны быть указаны в том порядке, в котором пере числены в таблице. Заметим, что при этом допускаются не все комбинации. Модификатор Значение - Аргумент будет печататься с левой позиции поля заданной ширины (как объяснено ниже). Обычно печать аргумента оканчивается в самой правой позиции поля. Пример: %-10d строка цифр Задает минимальную ширину поля. Большее поле будет использоваться, если печатаемое число или строка не помещаются в исходном поле. Пример: %4d строка цифр Определяет точность: для типов данных с плавающей точкой - число печатаемых цифр справа от десятичной точки; для 61 символьных строк - максимальное число печатаемых символов Пример: %4.2f (две десятичные цифры для поля шириной в четыре символа) | Соответствующий элемент данных имеет тип long, а не int. Пример: %|d Примеры Далее Содержание Посмотрим, как эти модификаторы работают. Начнем с того, что продемонстрируем влияние модификатора ширины поля на печать целого числа. Рассмотрим следующую программу: main( ) { printf("/%d/\n", 336); printf("/%2d/\n", 336); printf("/%10d/\n", 336); printf("/%-10d/\n", 366); } Эта программа печатает одно и то же значение четыре раза, но используются при этом четыре различные спецификации преобразования. Мы вводим также символы /, чтобы вы могли видеть, где начинается и кончается каждое поле. Результат выполнения программы выглядит следующим образом: /336/ /336/ / 336 /336 / Первая спецификация преобразования %d не содержит модификаторов. Мы видим, что поле печати здесь имеет ширину, равную количеству цифр данного целого числа. Это так называемый выбор "по умолчанию", т. е. результат действия компилятора в случае, если вы не дали ему никаких дополнительных инструкций. Вторая спецификация преобразования - %2d. Она указывает, что ширина поля должна равняться 2, но, поскольку число состоит из трех цифр, доле автоматически расширяется до необходимого размера. Следующая спецификация %10d показывает, что ширина поля равна 10. И действительно, между символами / имеется семь пробелов и три цифры, причем число сдвинуто к правому краю поля. Последняя спецификация %-10d также указывает ширину поля, равную 10, а знак - приводит к сдвигу всего числа к левому краю, как показано в приведенном выше примере. Когда вы привыкнете к этой системе обозначений, она покажется вам простой и вы сумеeте по вашему усмотрению менять вид выходной информации. Рассмотрим теперь некоторые форматы, соответствующие данным с плавающей точкой. Допустим, у нас имеется следующая программa: main( ) { printf(" /%f/\n" , 1234.56); printf(" /%e/\n" , 1234.56); printf(" /%4.2f/\n" , 1234.56); printf(" /%3.1f/\n", 1234.56); printf(" /%10.3f/\n" , 1234.56); printf(" /%10.3e/\n" , 1234.56); } На этот раз результат работы программы будет выглядеть так /1234.560059/ /1.234560E+03/ /1234.56/ /1234.6/ 62 / 1234.560/ / 1.234E+03/ Мы снова начинаем с варианта, выбранного по умолчанию, т. е. сo спецификации %f. В этом случае имеется две величины, значене которых используются по умолчанию: ширина поля и число цифр справа от десятичной точки. Вторая величина задает шесть цифр, ширина поля берется такой, чтобы в нем могло поместиться число. Заметим, что печатаемое число несколько отличается от исходного Это происходит потому, что на печать выводится 10 цифр, в то время как числа с плавающей точкой в нашей системе изображаются приблизительно с точностью до 6 или 7 цифр. Рассмотрим вариант по умолчанию для спецификации %е. Как мы видим, при ее использовании печатается одна цифра слева от десятичной точки и шесть справа. В результате получается слишком много цифр! Чтобы избежать этого, необходимо задать число цифр справа от десятичной точки, и последние четыре опера тора программы реализуют как раз указанную возможность Обратите внимание на то, как четвертый и шестой операторы производят округление выводимых данных. Теперь исследуем некоторые варианты строк. Рассмотрим пример: #define BLURB "Выдающееся исполнение" main( ) { printf(" /%2s/\n" , BLURB); printf(" /'%25.s/\n" , BLURB); printf(" /'%25.5s/\n" , BLURB); printf(" /% - 25.5s/\n" , BLURB); } Boт результат работы программы: /Выдающееся исполнение!/ / Выдающееся исполнение!/ / Выдаю/ /Выдаю / Обратите внимание на то, как поле расширяется для того, чтобы поместились все указанные символы. Заметим также, как спецификация точности ограничивает число символов, выводимых на ПЕЧАТЬ. Символы .5 в спецификации формата указывают функции printf( ) на необходимость напечатать только пять символов. Теперь вы ознакомились с некоторым количеством примеров. А знаете ли вы, как подготовить 63 оператор печати, чтобы напечатав нечто вроде следующей фразы: Семья NAME, возможно, лишь на XXX.XX долларов богаче! Здесь NAME и ХХХ.ХХ представляют значения соответствующих переменных в программе, скажем name[40] и cash. Вот одно из решений: printf(" Семья %s, возможно, лишь на %.2f долларов богаче! \n", name, cash); До сих пор мы без тени сомнения применяли спецификации преобразования для переменных разных типов, например, %f для типа float и т. д. Но, как мы уже видели в нашей программе поиска кода ASCII, для некоторого символа функцию printf() можно исполь зовать также для преобразования данных из одного типа в другой. Мы не намерены, однако, терять чувство реальности и по прежнему будем работать с целыми типами. Использование функции printf( ) для преобразования данных Далее Содержание Здесь мы снова займемся выводом на печать целых чисел. По. скольку мы уже осведомлены о полях, то не будем заботиться об использовании символа /, чтобы отмечать их начало и конец. main( ) { printf(" %d\n", 336); printf(" %o\n", 336); printf(" %x\n", 336); printf(" %d\n", -336); printf(" %u\n", -336); } В нашей системе результат будет выглядеть следующим образом 336 520 150 -336 -65200 Как вы, по-видимому, и ожидали, при использовании спецификации %d будет получено число 336 точно так же, как в примере, обсуждавшемся чуть выше. Но давайте посмотрим, что произойдет, когда вы "попросите" программу напечатать это десятичное целое число в восьмеричном коде. Она напечатает число 520, являющееся восьмеричным эквивалентом 336 (5х64+2х8+0х 1= 336). Аналогично при печати этого числа в шестнадцатеричном коде мы получим 150. Таким образом, мы можем использовать спецификации, приме няемые для функции printf( ) с целью преобразования десятичных чисел в восьмеричные или шестнадцатеричные и наоборот. Или же если вы захотите напечатать данные в желаемом для вас виде, то необходимо указать спецификацию |