C/Tablice: Różnice pomiędzy wersjami

Z Wikibooks, biblioteki wolnych podręczników.
< C
Usunięta treść Dodana treść
Linia 6: Linia 6:


====
====
==Odczyt/zapis wartości do tablicy==
==Odczyt/zapis wartości do tablicy==o elementu (wa się od zera, co oznacza, że pierwszy element tablicy ma indeks równy 0, drugi 1, trzeci 2, itd.
Tablicami posługujemy się tak samo jak zwykłymi zmiennymi. Różnica polega jedynie na podawaniu '''indeksu''' tablicy. Określa on, z którego elementu (wartości) chcemy skorzystać spośród wszystkich umieszczonych w tablicy. Numeracja indeksów rozpoczyna się od zera, co oznacza, że pierwszy element tablicy ma indeks równy 0, drugi 1, trzeci 2, itd.


{{Uwaga|Osoby, które wcześniej programowały w językach, takich jak [[Object Pascal|Pascal]], Basic czy [[Fortran]], muszą przyzwyczaić się do tego, że w języku C indeks numeruje się od 0.}}
{{Uwaga|Osoby, które wcześniej programowały w językach, takich jak [[Object Pascal|Pascal]], Basic czy [[Fortran]], muszą przyzwyczaić się do tego, że w języku C indeks numeruje się od 0.}}
Linia 13: Linia 12:
Spróbujmy przedstawić to na działającym przykładzie. Przeanalizuj następujący kod:
Spróbujmy przedstawić to na działającym przykładzie. Przeanalizuj następujący kod:
<source lang="c">
<source lang="c">
int tablica[5] = {0};
int ta
int i = 0;
tablica[2] = 3;
tablica[3] = 7;
tablica[3] = 7;
for (i=0;i!=5;++i) {
for (i=0;i!=5;++i) {

Wersja z 17:03, 23 maj 2017

W rozdziale Zmienne w C dowiedziałeś się, jak przechowywać pojedyncze liczby oraz znaki. Czasami zdarza się jednak, że potrzebujemy przechować kilka, kilkanaście albo i więcej zmiennych jednego typu. Nie tworzymy wtedy np. dwudziestu osobnych zmiennych. W takich przypadkach z pomocą przychodzi nam tablica.

Tablica to ciąg zmiennych jednego typu. Ciąg taki posiada jedną nazwę a do jego poszczególnych elementów odnosimy się przez numer (indeks).

tablica 10-elementowa

==

==Odczyt/zapis wartości do tablicy==o elementu (wa się od zera, co oznacza, że pierwszy element tablicy ma indeks równy 0, drugi 1, trzeci 2, itd.

Spróbujmy przedstawić to na działającym przykładzie. Przeanalizuj następujący kod:

 int ta
 tablica[3] = 7;
 for (i=0;i!=5;++i) {
   printf ("tablica[%d]=%d\n", i, tablica[i]);
 }

Jak widać, na początku deklarujemy 5-elementową tablicę, którą od razu zerujemy. Następnie pod trzeci i czwarty element (liczone począwszy od 0) podstawiamy liczby 3 i 7. Pętla ma za zadanie wyprowadzić wynik naszych działań.

Tablice znaków

Tablice znaków, tj. typu char oraz unsigned char, posiadają dwie ogólnie przyjęte nazwy, zależnie od ich przeznaczenia:

  • bufory - gdy wykorzystujemy je do przechowywania ogólnie pojętych danych, gdy traktujemy je jako po prostu "ciągi bajtów" (typ char ma rozmiar 1 bajta, więc jest elastyczny do przechowywania np. danych wczytanych z pliku przed ich przetworzeniem).
  • napisy - gdy zawarte w nich dane traktujemy jako ciągi liter; jest im poświęcony osobny rozdział Napisy.

Tablice wielowymiarowe

tablica dwuwymiarowa (5x5)

Rozważmy teraz konieczność przechowania w pamięci komputera całej macierzy o wymiarach 10 x 10. Można by tego dokonać tworząc 10 osobnych tablic jednowymiarowych, reprezentujących poszczególne wiersze macierzy. Jednak język C dostarcza nam dużo wygodniejszej metody, która w dodatku jest bardzo łatwa w użyciu. Są to tablice wielowymiarowe, lub inaczej "tablice tablic". Tablice wielowymiarowe definiujemy podając przy zmiennej kilka wymiarów, np.:

 float macierz[10][10];

Tak samo wygląda dostęp do poszczególnych elementów tablicy:

 macierz[2][3] = 1.2;

Jak widać ten sposób jest dużo wygodniejszy (i zapewne dużo bardziej "naturalny") niż deklarowanie 10 osobnych tablic jednowymiarowych. Aby zainicjować tablicę wielowymiarową należy zastosować zagłębianie klamr, np.:

 float macierz[3][4] = {
   { 1.6, 4.5, 2.4, 5.6 },  /* pierwszy wiersz */
   { 5.7, 4.3, 3.6, 4.3 },  /* drugi wiersz */
   { 8.8, 7.5, 4.3, 8.6 }   /* trzeci wiersz */
 };

Dodatkowo, pierwszego wymiaru nie musimy określać (podobnie jak dla tablic jednowymiarowych) i wówczas kompilator sam ustali odpowiednią wielkość, np.:

 float macierz[][4] = {
   { 1.6, 4.5, 2.4, 5.6 },  /* pierwszy wiersz */
   { 5.7, 4.3, 3.6, 4.3 },  /* drugi wiersz */
   { 8.8, 7.5, 4.3, 8.6 },  /* trzeci wiersz */
   { 6.3, 2.7, 5.7, 2.7 }  /* czwarty wiersz */
 };

Innym, bardziej elastycznym sposobem deklarowania tablic wielowymiarowych, jest użycie wskaźników. Opisane to zostało w następnym rozdziale.


Kolejność głównych wierszy

Kolejność głównych wierszy ( ang. Row Major Order = ROM [1])

W C tablica wielowymiarowa A[n][m] :

  • jest przechowywana wierszami[2] :
  • numeracja indeksów rozpoczyna się od zera
 A[0][0], A[0][1], ..., A[0][m-1], A[1][0], A[1][1],..., A[n-1][m-1] 

Przykładowy program :

/*
 http://stackoverflow.com/questions/2151084/map-a-2d-array-onto-a-1d-array-c/2151113

*/
  #include <stdio.h>

   int main(int argc, char **argv) {
   int i, j, k;
   int arr[5][3];
   int *arr2 = (int*)arr;

       for (k=0; k<15; k++) {
          arr2[k] = k;
          printf("arr[%d] = %2d\n", k, arr2[k]);
       }

       for (i=0; i<5; i++) {
         for (j=0; j< 3; j++) {
            printf("arr2[%d][%d] = %2d\n", i, j ,arr[i][j]);
         }
       } 
    }

Ograniczenia tablic

Pomimo swej wygody tablice statyczne mają ograniczony, z góry zdefiniowany rozmiar, którego nie można zmienić w trakcie działania programu. Dlatego też w niektórych zastosowaniach tablice statyczne zostały wyparte tablicami dynamicznymi, których rozmiar może być określony w trakcie działania programu. Zagadnienie to zostało opisane w następnym rozdziale.

Wystarczy pomylić się o jedno miejsce (tzw. błąd off by one) by spowodować, że działanie programu zostanie nagle przerwane przez system operacyjny ( błąd przy uruchamianiu ) :

 int foo[100];
 int i;
 
 for (i=0; i<=100; i+=1) /* powinno być i<100 */
   foo[i] = 0;

 /* program powinien zakończyć się błędem */

Zobacz również


Przypisy

  1. Row-major_order w ang wikipedii
  2. Metody obliczeniowe w nauce i technice - laboratorium informatyka II rok, Katarzyna Zając
  3. W zasadzie kompilatory mają możliwość dodania takiego sprawdzania, ale nie robi się tego, gdyż znacznie spowolniłoby to działanie programu. Takie postępowanie jest jednak pożądane w okresie testowania programu.