Programmering i C. Vad är C? Målsättning. Litteratur. Jämförelse med Java. Exempel : Ett program som skriver ut texten Hello, world

Transkript

1 Programmering i C Målsättning Introducera programmering i C för de som inte har någon erfarenhet av C eller C++. Litteratur Kernighan, Ritchie: The C Programming Language, Second edition, Steve Oualline: Practical C Programming eller Bilting, Skansholm: Vägen till C samt På nätet finns också Vad är C? Utformades ursprungligen av Dennis Ritchie 1972 för implementering operativsystem och andra systemprogram Unix skrevs tidigt om i C Maskinnära men maskinobereoende Litet, ganska primitivt Likheter med språk som Pascal och Fortran Grund för C++ och Java ANSI-standard från 1989 ( ANSI-C ) Reviderad standard från 1999 ( C99 ) 1 2 Jämförelse med Java Inga klasser Samma satssyntax Minnesadresser (pekare) Ingen automatisk minnesåteranvändning Mindre strikt definierat Komipleras till maskinkod Exempel : Ett program som skriver ut texten Hello, world printf("hello, world\n"); Sämre felkontroll 3 4

2 for ( i=1; i<=10; i++) printf( "%d \t %d \t %d \n", i, i*i, i*i*i ); Kompilering och exekvering bellatrix$ ls squares.c bellatrix$ cat squares.c for ( i=1; i<=10; i++) printf( "%d \t %d \t %d \n", i, i*i, i*i*i ); bellatrix$ gcc squares.c bellatrix$ ls a.out* squares.c bellatrix$ a.out bellatrix$ 5 6 Läsa och skriva tecken Ett program som kopierar standard input till standard output /* Kopierar input till output */ int c; c = getchar(); while ( c!= EOF ) { putchar(c); c = getchar(); Ett program som kopierar standard input till standard output /* Kopierar input till output. Vers 2 */ int c; while ( (c = getchar())!= EOF ) putchar(c); 7 8

3 Ett program som räknar tecken och rader int c; int nchars = 0, nlines = 0; while ( (c = getchar())!= EOF ) { ++nchars; if ( c == \n ) ++nlines; printf( "Tecken: %d \nrader: %d \n", nchars, nlines ); Funktioner int cube(int x) { return x*x*x; int square(int x) { return x*x; for ( i=1; i<=10; i++) printf( "%d \t %d \t %d \n", i, square(i), cube(i) ); 9 10 Datatyper void skalära typer aritmetiska typer pekare heltalstyper char, short int, long int (ev. unsigned) flyttalstyper sammansatta typer float, double Heltalstyper Vanliga storlekar och talområden long int till short int till unsigned long int 4 0 till unsigned short int 2 0 till signed char till 127 unsigned char 1 0 till 255 Typen int är normalt liktydigt med long eller short int (implementationsberoende) Typen char är vanligen liktydigt med unsigned char struct, array 11 12

4 Heltalskonstanter decimal form 3, 8, -255 oktal form 003, 010, Flyttalskonstanter Skrivs med decimalpunkt och/eller exponent -1.5,.26, 100., e10, 0.5e2, 1e-10 Teckentypen char Typen char är en heltalstyp och teckenkonstanter är ett sätt att skriva små heltal (dvs av typen char!) Man kan således "räkna" direkt med tecken: char toupper(char c) { /* Om c är en gemen så returneras motsvarande VERSAL */ if ( c>= a && c <= z ) return c + A - a ; else return c; Biblioteket ctype.h Detta bibliotek innehåller representationsoberoende funktioner för att klassificera tecken: #include <ctype.h> int isalpha(int c); int isdigit(int c); int isalnum(int c); int isspace(int c); int isupper(int c); int islower(int c); int isprint(int c); int iscntrl(int c); int tolower(int c); int toupper(int c); Ex: Skriv ut en ascii-tabell char c; for ( c = ; c<127; c++ ) printf( "%d \t %c \n", c, c ); (Blanktecknet är det första tryckbara tecknet och ~ (126) det sista) Dessa funktioner kunde, med fördel, använts i flera av de ovanstående exemplen

5 Alla variabler måste typdeklareras int i, j, k; float x, y; char c; short int p, q; unsigned short int r; unsigned char ch; int start = 0, stop = 10; char c=getchar(); Typkonverteringar Vid operander med olika typer sker automatiska konverteringar från "trängre" typer till "vidare" typer Tilldelningar från "vidare" typer till "trängre" typer kan ge varningar men är inte illegala Explicita typkonverteringar med casts : (typ) uttryck y = power( (float) i, n ); In- och utmatning Funktionen printf för formaterad utmatning Funktionen scanf för formaterad inläsning. printf( formatsträng, värde, värde,... ) Några formatspecifikationer: %d Heltalsvärde %c Teckenvärde %f Flyttalsvärde %s Teckensträng %o Oktalt värde %x Hexadecimalt värde Specifikationerna förses med attribut för att specificera, fältbredd, antal decimaler, justering mm. float x; int n; printf("ge x och n: "); scanf("%f %d", &x, &n ); printf( "%f upphöjt till %d är %f", x, n, power(x,n) ); 19 20

6 Några fakta om funktioner Alla funktioner är på samma nivå dvs funktionsdefinitioner kan inte innehålla lokala funktioner En funktion har noll eller flera parametrar av godtycklig typ Vid anrop måste parametrarna överensstämma i ordning, antal och typ Viss automatisk typkonvertering kan dock ske. Parameteröverföringen sker enligt "call by value" (som ML) Funktioner kan returnera skalära värden och poster (struct) men ej arrayer Funktioner returnerar ett värde av typen int om inget annat sägs Lokala variabler dör vid return (om ej static) För att en funktion skall kunna anropas måste den vara "känd". Känd kan den bli genom en definition eller en deklaration: typ namn( parameterlista ); typ namn( void ); En funktion kan vara av typen void som anger att den inte returnerar något värde Arrayer Deklareras med typ arraynamn[storlek] Elementen numreras 0, 1, 2... storlek-1 Storleken måste vara en konstant (behövs ej i C99-standarden) Alla element är av samma typ Indexoperatorn [] används för att adressera enskilda element /* Läs 100 positiva flyttal och skriv ut dem normerade */ float x[100], max=0; for ( i=0; i<=99; i++ ) { scanf( "%f", &x[i] ); if ( x[i] > max ) max = x[i]; for ( i=0; i<=99; i++ ) printf( "%f", x[i]/max ); 23 24

7 Teckensträngar Lagras i arrayer av char Sist lagras NULL-tecken Kan initieras i vid deklaration Kan inte flyttas med tilldelning eller jämföras med relationsoperatorerna string.h innehåller strängfunktioner Formatkoden %s till printf och scanf Exempel på strängfunktioner int strlen( char s[] ) { int n=0; while ( s[n]!= \0 ) n++; return n; (Den typiske C-hackaren skriver funktionen mer kompakt) Biblioteket string.h Ett bibliotek med funktioner för hantering av strängar. Några av dessa är: int strlen (char s[]); void strcpy (char s1[], char s2[]); void strncpy(char s1[], char s2[], int n); void strcat (char s1[], char s2[]); void strncat(char s1[], char s2[], int n); int strcmp (char s1[], char s2[]); (Lite förenkling av parametertyper och returvärden...) 27