Lezione 10 (21 marzo 2012)2
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Cos’è un vettore ?
Un vettore è un insieme finito di N variabili dello stesso tipo,ognuna identificata da un indice intero compreso fra 0 e N-1
Formato:tipo nome_vettore[numberOfElements];
Quando si definisce un vettore, bisogna specificarne:
il tipo dei suoi elementi;il nome;il numero dei suoi elementi;
Esempio:int c[12];float mio_vettore[3284];
c[0]c[1]c[2]c[3]c[4]c[5]c[6]c[7]c[8]c[9]c[10]c[11]
Non è un nuovo tipo, ma si definiscono come vettori di vettori
Dichiarazione di vettori multidimensionali<tipo-elementi> <nome-array> [lung_1][lung_2]…[lungN];
Per ogni dimensione i l’indice va da 0 a lung_i-1
Esempio:int mat[3][4]; array bidimensionale di 3 righe per 4 colonne
(ovvero matrice 3 X 4)
Array multidimensionali
Accesso agli elementi di una matrice
Esempio:int i, mat[3][4];...i = mat[0][0]; //elemento di riga 0 e colonna 0 (primo elemento)mat[2][3] = 24; //elemento di riga 2 e colonna 3 (ultimo elemento)mat[2][1] = mat[0][0] * mat[1][3];
• Come per i vettori, l’unica operazione possibile sulle matrici è
l’accesso agli elementi tramite l’operatore [ ]
Array multidimensionali
#include <stdio.h>#define RIG 2#define COL 3int main() {
int mat[RIG][COL];int i, j;/* lettura matrice */printf("Lettura matrice %d x %d;\n", RIG, COL);
for (i = 0; i < RIG; i++)for (j = 0; j < COL; j++)
scanf("%d", &mat[i][j]);/* stampa matrice */printf("La matrice e':\n");
for (i = 0; i < RIG; i++) {for (j = 0; j < COL; j++)
printf("%6d ", mat[i][j]);printf("\n");
}system(“PAUSE”);return 0;
}
Esempio: lettura e stampa di matrice
Tipi strutturati in C
Strutture (Record)
Strutture
• Una struttura è una collezione di variabili finita nonnecessariamente dello stesso tipo, ognuna identificata da un nome•Una struttura (o record) serve quindi per aggregare elementi(anche di tipo diverso) sotto un unico nome.
Sintassi
struct <etichetta> {<definizione-di-variabili>
};
Definizione di strutture
Esempio di definizione di struttura:
struct persona { char nome[20];
int età;float stipendio;
};
• ATTENZIONE: La definizione della struttura non provoca allocazione di memoria, ma introduce un nuovo tipo di dato
Dichiarazione di variabili struttura
Esempio:
struct persona p1, p2;struct persona elenco[50];
• Una variabile di tipo struttura può essere dichiarata contestualmente alla
definizione della struttura.• In questo caso si può anche omettere l’etichetta di struttura.
struct data {int giorno;int mese;int anno;
} d1,d2;
p1 e p2 sono variabili di tipo struct persona
elenco è un array di 50 elementi di tipo struct persona
d1 e d2 sono variabili di tipo struct data
Campi di una struttura• devono avere nomi univoci all’interno di una struttura• strutture diverse possono avere campi con lo stesso nome• i nomi dei campi possono coincidere con nomi di variabili o funzioni• possono essere di tipo diverso (semplice o altre strutture)• un campo di una struttura non può essere del tipo struttura che si sta
definendo
int x;struct a { char x; int y; };struct b { int w; float x; };
struct s {int a;struct s next; };
ERRORE
Esempicorretti
Accesso ai campi di una struttura• Una volta definita una variabile struttura, si accede ai singoli
campi mediante la notazione puntata
struct punto {int x, y;
} p1, p2 ;…p1.x = 10;p1.y = -2;p2.x = 5;p2.y = 7;
struct data {int giorno, mese, anno;
} d1, d2 ;…d1.giorno = 25;d1.mese = 12;d1.anno = 2003;printf(“%d-%d-%d”, d1.giorno,
d1.mese, d1.anno);
• Ogni campo si usa come una normale variabile del tipocorrispondente a quello del campo
Operazioni sulle strutture
• Si possono assegnare variabili di tipo struttura a variabili dello
stesso tipo struttura.Esempio:
struct data d1, d2;...d1 = d2;
• Non è possibile effettuare il confronto tra due variabili di tipo
struttura.Esempio:
struct data d1, d2;if (d1 == d2) ... Errore!
• Esempio: struct card{
int valore;char seme;};
– La parola chiave struct introduce la definizione della struttura– card è il nome della struttura ed è usato per dichiarare variabili di
quel tipo di struttura– card contiene due membri della struttura: un intero che contiene il
valore della carta, ed un carattere che contiene l’iniziale del suoseme (‘c’, ‘q’, ‘f’, ‘p’)
– I membri della stessa struttura devono avere nomi diversi, mentremembri di diverse strutture possono avere lo stesso nome (poicapiremo perché).
– Ogni definizione di struttura deve terminare con ;
Esempio• PROBLEMA: leggere le coordinate di un punto in un piano e
modificarle a seconda dell’operazione richiesta1. proiezione sull’asse X2. proiezione sull’asse Y3. traslazione di DX e DY
• Specifica:• leggere le coordinate di input e memorizzarle in una
struttura• leggere l’operazione richiesta• effettuare l’operazione• stampare il risultato
#include <stdio.h>main() {
struct punto{float x,y;} P;unsigned int op;float Dx, Dy;printf("ascissa? "); scanf("%f",&P.x);printf("ordinata? "); scanf("%f",&P.y);printf("%s\n","operazione(0,1,2,3)?"); scanf("%d",&op);switch (op) {
case 1: P.y=0;break;case 2: P.x=0; break;case 3: printf("%s","Traslazione?”);
scanf("%f%f",&Dx,&Dy);P.x=P.x + Dx;P.y=P.y + Dy;break;
default: ;}printf("%s\n",“Le nuove coordinate sono ");printf("%f %f\n",P.x,P.y);
}
Esempio
Funzioni in C
Servitore:• Un qualunque ente computazionale capace di nascondere la propria organizzazione interna
• presentando ai clienti una precisa interfaccia per lo scambio di informazioni
Cliente:• qualunque ente in grado di invocare uno o più servitori per
svolgere il proprio compito
Modello cliente/servitore
•Lo scambio di informazioni tra un cliente e un servitore può avvenire
in modo esplicito tramite le interfacce stabilite dal servitore
in modo implicito tramite aree-dati accessibili ad entrambi,
ossia l’ambiente condiviso
Comunicazione cliente/servitore
•L’interfaccia (o prototipo) di una funzione comprende
nome della funzionelista dei parametritipo del valore da essa denotato
• Esplicita il contratto di servizio fra cliente e servitore
•Cliente e servitore comunicano quindi mediantei parametri trasmessi dal cliente al servitore all’atto della chiamatail valore restituito dal servitore al cliente
Interfaccia di una funzione
int max (int x, int y ){if (x>y) return x ;else return y;}
• Il simbolo max denota il nome della funzione
• Le variabili intere x e y sono i parametri della funzione
• Il valore restituito è un intero int
Funzioni: esempio C
• Il cliente passa informazioni al servitore mediante una serie di parametri
Parametri formali:sono specificati nella dichiarazione del servitoreesplicitano il contratto fra servitore e clienteindicano che cosa il servitore si aspetta dal cliente
Parametri attuali:sono trasmessi dal cliente all’atto della chiamatadevono corrispondere ai parametri formali in numero, posizione e tipo
Comunicazione cliente/servitore
Funzioni: esempio parametri
Legame tra parametri attuali e parametri formali:• effettuato al momento della chiamata, in modo
dinamico
Tale legame:vale solo per l’invocazione correntevale solo per la durata della funzione
Comunicazione cliente/servitore
Esempio
All’atto di questa chiamata della funzione, si effettua un legame tra:x e zy e 4
Esempio:
All’atto della chiamata della funzione si effettua il legame tra:x e 5y e z
Information hiding
• La struttura interna (corpo) di una funzione ècompletamente inaccessibile dall.esterno
• Così facendo si garantisce protezione dell’informazione (information hiding)
• Una funzione è accessibile solo attraverso la sua interfaccia
Definizione di funzione in C
<tipoValore> <nome>(<parametri-formali>) {
<corpo>}
<parametri-formali>o una lista vuota: voido una lista di variabili (separate da virgole)
visibili solo entro il corpo della funzione
<tipoValore>deve coincidere con il tipo del valore restituito dalla funzionePuò non esservi valore restituiti, in tal caso il tipo è void
La forma base è:return <espressione>;
Definizione di funzione in C
<tipoValore> <nome>(<parametri-formali>) {
<corpo>}
La forma base è:return <espressione>;
• Nella parte corpo possono essere presenti: definizioni e/o dichiarazioni locali (parte dichiarazioni) e un insieme di istruzioni (parte istruzioni)
• I dati riferiti nel corpo possono essere costanti, variabili, oppure parametri formali
• All'interno del corpo, i parametri formali vengono trattati come variabili
Funzioni: nascita e morte
• All’atto della chiamata:l’esecuzione del cliente viene sospesa e ilcontrollo passa al servitore
• Il servitore “vive” solo per il tempo necessario a svolgere il servizio
• Al termine, il servitore “muore”, e l’esecuzione torna al cliente
Chiamata di funzione
• La chiamata di funzione è un.espressione della forma
<nomefunzione> ( <parametri-attuali> )
• dove:
<parametri-attuali> ::=[ <espressione> ] { , <espressione> }
Funzioni: esempioFunzioni: esempio
int max (int x, int y ){if (x>y) return x ;
else return y;}
SERVITORE
Definizione della funzione
CLIENTE
Chiamata della funzione
main() {int z = 8;int m;m = max ( z, 4);
}
Parametri formali
Parametri attuali
Risultato di una funzione
• L’istruzione return provoca la restituzione del controllo al cliente, unitamente al valore della espressione che la segue.
• Eventuali istruzioni successive alla return non saranno mai eseguite
int max (int x, int y ){if (x>y) return x ;else return y;
}
Funzioni: esempioFunzioni: esempio
int max (int x, int y ){if (x>y) return x ;
else return y;}
SERVITORE
Definizione della funzione
CLIENTE
Chiamata della funzione
main() {int z = 8;int m;m = max ( z, 4);
}
Parametri formali
Risultato
Riassumendo
All’atto dell’invocazione di una funzione:
• si crea una nuova attivazione (istanza) del servitore
• si alloca la memoria per i parametri (e le eventuali variabili locali)
• si trasferiscono i parametri al servitore
• si trasferisce il controllo al servitore
• si esegue il codice della funzione
Passaggio dei parametri
In generale, un parametro può essere trasferito dal cliente al servitore:
• per valore o copia (by value)si trasferisce il valore del parametro attuale
• per riferimento (by reference)si trasferisce un riferimento al parametro attuale
Passaggio per valore
• Si trasferisce una copia del valore del parametro attuale
cliente
Passaggio per valore
• Si trasferisce una copia del valore del parametro attuale
cliente servitore
Istanza del servitore
Ogni azionefatta su w èlocale al servitore
Valore (copiato) di z
copia
Passaggio per riferimento
• Si trasferisce un riferimento al parametro attuale
cliente
Passaggio per valore
• Si trasferisce una riferimento al parametro attuale
cliente servitore
Istanza del servitore
Ogni azionefatta su w èIn realtàfatta sulla variabile z del cliente
Riferimento a z(indirizzo)
riferimento
xx
Passaggio dei parametri in C
• In C, i parametri sono trasferiti sempre e solo per valore (by value)
si trasferisce una copia del parametro attuale, non l’originaletale copia è strettamente privata e locale a quel servitore
il servitore potrebbe quindi alterare il valore ricevuto, senza che ciò abbia alcun impatto sul cliente