· 125 -
#DEFINE LINES 100 /* MAX NUMBER OF LINES
TO BE SORTED */
MAIN(ARGC, ARGV) /* SORT INPUT LINES */ INT ARGC;
CHAR *ARGV[];
\(
CHAR LINEPTR[LINES]; / POINTERS TO TEXT LINES */
INT NLINES; /* NUMBER OF INPUT LINES READ */
INT STRCMP(), NUMCMP(); /* COMPARSION FUNCTIONS */
INT SWAP(); /* EXCHANGE FUNCTION */
INT NUMERIC = 0; /* 1 IF NUMERIC SORT */
IF(ARGC>1 && ARGV[1][0] == '-' && ARGV[1][1]=='N')
NUMERIC = 1;
IF(NLINES = READLINES(LINEPTR, LINES)) >= 0) \(
IF (NUMERIC)
SORT(LINEPTR, NLINES, NUMCMP, SWAP);
ELSE
SORT(LINEPTR, NLINES, STRCMP, SWAP);
WRITELINES(LINEPTR, NLINES);
\) ELSE
PRINTF(“INPUT TOO BIG TO SORT\N”);
\)
Здесь STRCMP, NIMCMP и SWAP - адреса функций; так как извес-
тно, что это функции, операция & здесь не нужна совершенно
аналогично тому, как она не нужна и перед именем массива.
Передача адресов функций организуется компилятором.
Второй шаг состоит в модификации SORT:
SORT(V, N, COMP, EXCH) /* SORT STRINGS V[0] ... V[N-1] */ CHAR V[]; / INTO INCREASING ORDER */ INT N;
INT (*COMP)(), (*EXCH)();
\(
INT GAP, I, J;
FOR(GAP = N/2; GAP > 0; GAP /= 2)
FOR(I = GAP; I < N; I++)
FOR(J = I-GAP; J >= 0; J -= GAP) \(
IF((*COMP)(V[J], V[J+GAP]) <= 0)
BREAK;
(*EXCH)(&V[J], &V[J+GAP]);
\)
\)
· 126 -
Здесь следует обратить определенное внимание на описа-
ния. Описание
INT (*COMP)()
говорит, что COMP является указателем на функцию, которая
возвращает значение типа INT. Первые круглые скобки здесь
необходимы; без них описание
INT *COMP()
говорило бы, что COMP является функцией, возвращающей указа-
тель на целые, что, конечно, совершенно другая вещь.
Использование COMP в строке
IF (*COMP)(V[J], V[J+GAP]) <= 0)
полностью согласуется с описанием: COMP - указатель на функ-
цию, *COMP - сама функция, а
(*COMP)(V[J], V[J+GAP])
· обращение к ней. Круглые скобки необходимы для правильного
объединения компонентов.
Мы уже приводили функцию STRCMP, сравнивающую две строки
по первому численному значению:
NUMCMP(S1, S2) /* COMPARE S1 AND S2 NUMERICALLY */ CHAR *S1, *S2;
\(
DOUBLE ATOF(), V1, V2;
V1 = ATOF(S1);
V2 = ATOF(S2);
IF(V1 < V2)
RETURN(-1);
ELSE IF(V1 > V2)
RETURN(1);
ELSE
RETURN (0);
\)
Заключительный шаг состоит в добавлении функции SWAP,
переставляющей два указателя. Это легко сделать, непосредст-
венно используя то, что мы изложили ранее в этой главе.
·
127 -
SWAP(PX, PY) /* INTERCHANGE *PX AND *PY */
CHAR *PX[], *PY[];
\(
CHAR *TEMP;
TEMP = *PX;
*PX = *PY;
*PY = TEMP;
\)
Имеется множество других необязятельных аргументов, ко-
торые могут быть включены в программу сортировки: некоторые
из них составляют интересные упражнения.
Упражнение 5-11.
Модифицируйте SORT таким образом, чтобы она работала с
меткой -R, указывающей на сортировку в обратном (убывающем)
порядке. Конечно, -R должна работать с -N.
Упражнение 5-12.
Добавьте необязательный аргумент -F, объединяющий вместе
прописные и строчные буквы, так чтобы различие регистров не
учитывалось во время сортировки: данные из верхнего и нижне-
го регистров сортируются вместе, так что буква 'а' прописное
и 'а' строчное оказываются соседними , а не разделенными це-
лым алфавитом.
Упражнение 5-13.
Добавьте необязательный аргумент -D (“словарное упорядо-
чивание”), при наличии которого сравниваются только буквы,
числа и пробелы. Позаботьтесь о том, чтобы эта функция рабо-
тала и вместе с -F.
Упражнение 5-14.
Добавьте возможность обработки полей, так чтобы можно
было сортировать поля внутри строк. Каждое поле должно сор-
тироваться в соответствии с независимым набором необязатель-
ных аргументов. (предметный указатель этой книги сортировал-
ся с помощью аргументов -DF для категории указателя и с -N
для номеров страниц).
· 128 -
6. Структуры.
Структура - это набор из одной или более переменных,
возможно различных типов, сгруппированных под одним именем
для удобства обработки. (В некоторых языках, самый известный
из которых паскаль, структуры называются “записями”).
Традиционным примером структуры является учетная карточ-
ка работающего: “служащий” описывается набором атрибутов та-
ких, как фамилия, имя, отчество (ф.и.о.), адрес, код соци-
ального обеспечения, зарплата и т.д. Некоторые из этих атри-
бутов сами могут оказаться структурами: ф.и.о. Имеет нес-
колько компонент, как и адрес, и даже зарплата.
Структуры оказываются полезными при организации сложных
данных особенно в больших программах, поскольку во многих
ситуациях они позволяют сгруппировать связанные данные таким
образом, что с ними можно обращаться, как с одним целым, а
не как с отдельными объектами. В этой главе мы постараемся
продемонстрировать то, как используются структуры. Програм-
мы, которые мы для этого будем использовать, больше, чем
многие другие в этой книге, но все же достаточно умеренных
размеров.
6.1. Основные сведения.
Давайте снова обратимся к процедурам преобразования даты
из главы 5. Дата состоит из нескольких частей таких, как
день, месяц, и год, и, возможно, день года и имя месяца. Эти
пять переменных можно объеденить в одну структуру вида:
STRUCT DATE \(
INT DAY;
INT MONTH;
INT YEAR;
INT YEARDAY;
CHAR MON_NAME[4];
\);
Описание структуры, состоящее из заключенного в фигурные
скобки списка описаний, начинается с ключевого слова STRUCT.
За словом STRUCT может следовать необязательное имя, называ-
емое ярлыком структуры (здесь это DATе). Такой ярлык именует
структуры этого вида и может использоваться в дальнейшем как
сокращенная запись подробного описания.
Элементы или переменные, упомянутые в структуре, называ-
ются членами. Ярлыки и члены структур могут иметь такие же
имена, что и обычные переменные (т.е. Не являющиеся членами
структур), поскольку их имена всегда можно различить по кон-
тексту. Конечно, обычно одинаковые имена присваивают только
тесно связанным объектам.
· 129 -
Точно так же, как в случае любого другого базисного ти-
па, за правой фигурной скобкой, закрывающей список членов,
может следовать список переменных.
Оператор
STRUCT \( ...\) X,Y,Z;
синтаксически аналогичен
INT X,Y,Z;
в том смысле, что каждый из операторов описывает X , Y и Z в
качестве переменных соотвествующих типов и приводит к выде-
лению для них памяти.
Описание структуры, за которым не следует списка пере-
менных, не приводит к выделению какой-либо памяти; оно толь-
ко определяет шаблон или форму структуры. Однако, если такое
описание снабжено ярлыком, то этот ярлык может быть исполь-
зован позднее при определении фактических экземпляров струк-
тур. Например, если дано приведенное выше описание DATE, то
STRUCT DATE D;
определяет переменную D в качестве структуры типа DATE.
Внешнюю или статическую структуру можно инициализировать,
поместив вслед за ее определением список инициализаторов для
ее компонент:
STRUCT DATE D=\( 4, 7, 1776, 186, “JUL”\);
Член определенной структуры может быть указан в выраже-
нии с помощью конструкции вида
имя структуры . Член
Операция указания члена структуры “.” связывает имя структу-
ры и имя члена. В качестве примера определим LEAP (признак
високосности года) на основе даты, находящейся в структуре
D,
LEAP = D.YEAR % 4 == 0 && D.YEAR % 100 != 0
\!\! D.YEAR % 400 == 0;
или проверим имя месяца
IF (STRCMP(D.MON_NAME, “AUG”) == 0) ...
Или преобразуем первый символ имени месяца так, чтобы оно
начиналось со строчной буквы
D.MON_NAME[0] = LOWER(D.MON_NAME[0]);
·
130 -
Структуры могут быть вложенными; учетная карточка служа-
щего может фактически выглядеть так:
STRUCT PERSON \(
CHAR NAME[NAMESIZE];
CHAR ADDRESS[ADRSIZE];
LONG ZIPCODE; /* почтовый индекс */
LONG SS_NUMBER; /* код соц. Обеспечения */
DOUBLE SALARY; /* зарплата */
STRUCT DATE BIRTHDATE; /* дата рождения */
STRUCT DATE HIREDATE; /* дата поступления
на работу */
\);
Структура PERSON содержит две структуры типа DATE . Если мы
определим EMP как
STRUCT PERSON EMP;
то
EMP.BIRTHDATE.MONTH
будет ссылаться на месяц рождения. Операция указания члена
структуры “.” ассоциируется слева направо.
6.2. Структуры и функции.
В языке “C” существует ряд ограничений на использование
структур. Обязательные правила заключаются в том, что единс-
твенные операции, которые вы можете проводить со структура-
ми, состоят в определении ее адреса с помощью операции & и
доступе к одному из ее членов. Это влечет за собой то, что
структуры нельзя присваивать или копировать как целое, и что
они не могут быть переданы функциям или возвращены ими. (В
последующих версиях эти ограничения будут сняты). На указа-
тели структур эти ограничения однако не накладываются, так
что структуры и функции все же могут с удобством работать
совместно. И наконец, автоматические структуры, как и авто-
матические массивы, не могут быть инициализированы; инициа-
лизация возможна только в случае внешних или статических
структур.
Давайте разберем некоторые из этих вопросов, переписав с
этой целью функции перобразования даты из предыдущей главы
так, чтобы они использовали структуры. Так как правила зап-
рещают непосредственную передачу структуры функции, то мы
должны либо передавать отдельно компоненты, либо передать
указатель всей структуры. Первая возможность демонстрируется
на примере функции DAY_OF_YEAR, как мы ее написали в главе
5:
D.YEARDAY = DAY_OF_YEAR(D.YEAR, D.MONTH, D.DAY);
·
131 -
другой способ состоит в передаче указателя. если мы опишем
HIREDATE как
STRUCT DATE HIREDATE;
и перепишем DAY_OF_YEAR нужным образом, мы сможем тогда на-
писать
HIREDATE YEARDAY = DAY_OF_YEAR(&HIREDATE);
передавая указатель на HIREDATE функции DAY_OF_YEAR . Функ-ция должна быть модифицирована, потому что ее аргумент те-перь является указателем, а не списком переменных.
DAY_OF_YEAR(PD) /* SET DAY OF YEAR FROM MONTH, DAY */ STRUCT DATE *PD;
\(
INT I, DAY, LEAP;
DAY = PD->DAY;
LEAP = PD->YEAR % 4 == 0 && PD->YEAR % 100 != 0
\!\! PD->YEAR % 400 == 0;
FOR (I =1; I < PD->MONTH; I++)
DAY += DAY_TAB[LEAP][I];
RETURN(DAY);
\)
Описание
STRUCT DATE *PD;
говорит, что PD является указателем структуры типа DATE.
Запись, показанная на примере
PD->YEAR
является новой. Если P - указатель на структуру, то
P-> член структуры