Динамічний розподіл пам'яті
Курсова
робота з дисципліни основи алгоритмізації і програмування студента Золін
А.С.
Міністерство вищої та професійної освіти РФ
Уральський державний технічний університет
Радіотехнічний факультет
Кафедра "Автоматика та інформаційні технології"
Єкатеринбург 2000
Введення
Метою роботи
є демонстрація роботи з динамічною пам'яттю на прикладі програм
розроблених до завдань 2, 6, 8, 10, 12, 14, 16 з методичного вказівки [1].
Динамічне
розподіл пам'яті надає програмісту великі можливості при
зверненні до ресурсів пам'яті в процесі виконання програми, і коректна
робота програми з динамічною пам'яттю в істотному ступені залежить від
знання функцій для роботи з нею.
Керівництво
користувача
Завдання
№ 2
Для того щоб
переконатися що для кожного з однобайтових даних в купі виділено 16 байт тобто 1
параграф потрібно порівняти три адреси, які з'являться на екран у рез-ті
дії цієї програми. Якщо числа в цих адресах стоять до двокрапки
увелічіваютя (від першого до останнього) на еденічку, то це означає що на
кожен блок виділений один параграф в купі = 16 байт. Для отримання цих адрес
в відладчик досить натиснути Alt + F4 (в режимі відладчика) потім, що з'явиться
запиті ввести * x з'явиться меню, вгорі якого і буде потрібну адресу,
аналогічно для * y, * z.
Завдання № 6
Програма
виділяє пам'ять під 20 змінних типу int, заповнює їх випадковими числами з
інтервалу [-3; 7] і виводить їх на екран.
Завдання № 8
Програма
зберігає матриці у вигляді двох структур:
Struct
Matr1 (int m, n; int * ptr);
Struct Matr2 (int m, n; int ** ptr);
І виділяє
пам'ять під них за допомогою наступних функцій:
Int
DinMatr1 (Matr1 * matr);
Int DinMatr2 (Matr2 * matr);
Завдання № 10
Програма
отримує з клавіатури натуральні числа, зберігаючи їх у купі, кінець вводу --
число 0. Після закінчення введення числа виводяться на екран.
Завдання № 12
Програма
обчислює октоедріческую норму матриці довільних розмірів.
Завдання № 14
Програма
обчислює загальний розмір вільної купи.
Завдання № 16
Програма
виконує зчитування матриці довільних розмірів з файлу (роздільниками
є пробіли), висновок цієї матриці на екран, а також запис у файл.
Керівництво програміста
У цьому розділі
будуть приведені листинги програм з коментарями.
Завдання
№ 2
# include
# include
# include
int main (void)
(
char * x, * y, * z;// Оголошення
змінних
x = (char *) malloc (sizeof (char));// Виділення
динамічної пам'яті для * x
y = (char *) malloc (sizeof (char));//
--//-- * Y
z = (char *) malloc (sizeof (char));//
--//-- * Z
clrscr ();//
Очищення екрану
printf ( "Adress of * x =% pn", x);// Вивід на екран адреси
початку блоку для * x
printf ( "Adress of
* y =% pn ", y);//
--//-- * Y
printf ( "Adress of * z =% pn", z);// --//-- * z
free (z);//
Звільнення блоку виділеного для * z
free (y);// --//-- * y
free (x);// --//-- * x
/*
Для того щоб переконатися що для кожного з
однобайтових даних в купі
виділено 16 байт тобто 1 параграф потрібно
порівняти три адреси, які поя-
вяться на екран у рез-ті дії цієї
програми. Якщо числа в цих адресах
стоять до двокрапки увелічіваютя (від першого
останній) на еденічку, то
це означає що на кожен блок виділений один
параграф в купі = 16 байт.
Для отримання цих адрес в відладчик
достатньо натиснути Alt + F4 (в режимі
відладчика) потім у запиті, що з'явилося, ввести
* x з'явиться меню, вгорі
якого і буде потрібну адресу, аналогічно для
* y, * z.
*/
return 0;
)
Завдання
№ 6
# include
# include
# include
# include
# include
// N_var - число
елементів масиву
# define N_var 20
main ()
(
clrscr ();
// Ініціалізація
генератора случ. чисел
randomize ();
int * mas;
// Виділення
пам'яті під масив
if (! (mas = (int *) malloc (sizeof (int) * N_var )))
(
printf
( "Не достатньо пам'яті для виділення массіваn ");
exit (1);
)
// Заповнення
масиву случ. числами в діапазоні від -3 до 7 з одночасним
// виводом на
екран
for (int i = 0; i
(
mas [i] = random (11) -3;
printf ( "N =% i% in", i, mas [i]);
)
// Звільнення
пам'яті з під масси ва
free (mas);
return 0;
)
Завдання
№ 8
# include
# include
# include
# include
// Структура
Matr1, яка містить розміри матриці, а також одновимірний
// масив
елементів матриці і функцію для завдання розмірів матриці
struct Matr1 (
int m, n;
int * ptr;
void
SetRazm (int mm, int nn)
(
m = mm;
n = nn;
)
);
// Структура
Matr1, яка містить розміри матриці, а також двовимірний
// масив
елементів матриці і функцію для завдання розмірів матриці
struct Matr2 (
int m, n;
int ** ptr;
void
SetRazm (int mm, int nn)
(
m = mm;
n = nn;
)
);
int DinMatr1 (Matr1 * matr);// функція виділення пам'яті для Matr1
int DinMatr2
(Matr2 * matr);// функція
виділення пам'яті для Matr2
void
FreeMatr1 (Matr1 * matr);// функція
звільнення пам'яті з під Matr1
void
FreeMatr2 (Matr2 * matr);// функція
звільнення пам'яті з під Matr2
main ()
(
clrscr ();
Matr1 M1;// Створення екземпляра Matr1
Matr2 M2;// Створення екземпляра Matr2
M1.SetRazm (2,2);// Завдання розмірів Matr1
M2.SetRazm (2,2); //--//--
Matr2
if (! DinMatr1 (& M1))// Виділення
пам'яті для Matr1
(
printf ( "Не вистачає пам'яті під M1n");
exit (1);
)
if
(! DinMatr2 (& M2)) //--//-- Matr2
(
printf ( "Не вистачає пам'яті під
M2n ");
exit (1);
)
FreeMatr1 (& M1);// Звільнення пам'яті з під Matr1
FreeMatr2 (& M2); //--//-- Matr2
return 0;
)
int DinMatr1 (Matr1 * matr)
(
if
(! ((matr-> ptr) = (int *) malloc (sizeof (int) * (matr-> m) * (matr-> n)))) return
0;
return 1;
)
int DinMatr2 (Matr2 * matr)
(
if
(! (matr-> ptr = (int **) malloc (sizeof (int *) * (matr-> m)))) return 0;
for (int
i = 0; i m; i + +)
(
if
(! (matr-> ptr [i] = (int *) malloc (sizeof (int) * (matr-> n)))) return 0;
)
return 1;
)
void FreeMatr1 (Matr1 * matr)
(
if
(matr-> ptr) free (matr-> ptr);
)
void FreeMatr2 (Matr2 * matr)
(
for (int
i = 0; i m; i ++)
(
if
(matr-> ptr [i]) free (matr-> ptr [i ]);
)
if
(matr-> ptr) free (matr-> ptr);
)
Завдання
№ 10
# include
# include
# include
# include
main ()
(
clrscr ();
char ** mas;
int c, m = 0, n = 0;
mas = (char **) malloc (sizeof (char *));// Виділення пам'яті під перше число
mas [0] = (char *) malloc (sizeof (char));// Виділення пам'яті під першу позицію// цифри в числі
printf ( "Intputn");
while ((c = getch ())-' 0 ')// Пока
не ввели 0
(
if (c == 13)// При
натисканні Enter виділення пам'яті
(//під нове число
mas [m] [n] = 0;
m + +;
if
(! (mas = (char **) realloc (mas, sizeof (char *) * (m +1))))
(
printf ( "Не вистачає памятіn");
exit (1);
)
n = 0;
putch (10);// Переклад
карреткі та перекладів рядка
putch (13);// при
виведення на екран
)
if ((c <'0')||( c> '9 ')) continue;// Перевірка
ввести тільки цифр
if ((! n) & & (m))// Виділення пам'яті під першу позицію
(//в наступному числі
if (! (mas [m] = (char
*) malloc (sizeof (char))))
(
printf ( "Не вистачає памятіn ");
exit (1);
)
)
mas [m] [n] = c;// Занесення цифри на потрібну позицію
n + +;// в число
if (n)// Виділення пам'яті під наступну
(//позицію в числі
if (! (mas [m] = (char
*) realloc (mas [m], sizeof (char) * (n +1 ))))
(
printf ( "Не вистачає памятіn ");
exit (1);
)
)
putch (c);// Вивід цифри на екран
)
printf
( "Outputn ");
for (int
i = 0; i
// Виведення всіх
чисел на екран
for (i = 0; i
// Звільнення пам'яті
if (mas)
free (mas);
return 0;
)
Завдання
№ 12
# include
# include
# include
# include
struct Matr (
int m, n;
double ** ptr;
void
SetRazm (int mm, int nn)
(
m = mm;
n = nn;
)
);
int DinMatr (Matr
* matr);// функція виділення пам'яті для Matr
void
FreeMatr (Matr * matr);// функція звільнення пам'яті з під
Matr
void Setelem (Matr * matr, double M [3] [3 ]);
// функція
заповнення матриці елементами
double
OctNorm (Matr * matr);// функція обчислення норми матриці
main ()
(
clrscr ();
double
M_ [3] [3] = ((1,2,3), (4,5,6), (7,8,9 }};
Matr M;
M. SetRazm (3,3);
if
(! DinMatr (& M))
(
printf ( "Не вистачає пам'яті для
матріциn ");
exit (1);
)
Setelem (& M, M_);
printf
( "% fn", OctNorm (& M ));
FreeMatr (& M);
return 0;
)
int DinMatr (Matr * matr)
(
if
(! (matr-> ptr = (double **) malloc (sizeof (double *) * (matr-> m)))) return 0;
for (int
i = 0; i m; i ++)
(
if
(! (matr-> ptr [i] = (double *) malloc (sizeof (double) * (matr-> n)))) return 0;
)
return 1;
)
void FreeMatr (Matr * matr)
(
for (int
i = 0; i m; i ++)
(
if
(matr-> ptr [i]) free (matr-> ptr [i ]);
)
if
(matr-> ptr) free (matr-> ptr);
)
void Setelem (Matr * matr, double M [3] [3])
(
for (int
i = 0; i m; i ++)
(
for (int
j = 0; j n; j + +) (matr-> ptr [i] [j]) = M [i] [j];
)
)
double OctNorm (Matr * matr)
(
double max = 0;
double a = 0;
for (int
i = 0; i m; i ++)
(
max + = matr-> ptr [i] [0];
)
for (int
j = 0; j n; j ++)
(
for
(i = 0; i m; i ++)
(
a + = matr-> ptr [i] [j];
)
if (a> max)
max = a;
a = 0;
)
return max;
)
Завдання
№ 14
# include
# include
# include
# include
void main (void)
(
long N = 1;
char * A;
A = (char *) calloc (N, 1024);// Виділення в купі місця
do
(
free (A);// Звільнення
масиву
A = (char *) calloc (N, 1024);// Виділення пам'яті під більший масив
N + +;// Збільшення лічильника
)
while (A! = NULL);// Продовжувати поки
пам'ять виділяється
printf ( "nMaximum size of heap
N =% iKb ", N);// Висновок результатів
)
Завдання
№ 16
# include
# include
# include
# include
# include
struct MATR
(
int n, m;
double ** ptr;
int read_ (char
name [80])
(
FILE
* pf;
int
i = 0, j = 0;
char c;
char
num [10];
int
pos = 0, flag = 1;
m = 0;
n = 0;
if
(! (pf = fopen (name, "rt"))) return 0;
ptr = (double
**) malloc (sizeof (double *));
ptr [0] = (double
*) malloc (sizeof (double ));
while
((c = fgetc (pf))! = EOF)
(
if
(((c> = '0')&&( c <= '9'))||( c =='.'))
(
num [pos] = c;
pos ++;
flag = 1;
)
if ((c == '')&&( flag))
(
flag = 0;
num [pos] = 0;
ptr [i] [j] = atof (num);
j ++;
ptr [i] = (double
*) realloc (ptr [i], sizeof (double) * (j +1 ));
pos = 0;
)
if ((c == 'n')&&( flag))
(
flag = 0;
num [pos] = 0;
ptr [i] [j] = atof (num);
i ++;
ptr = (double
**) realloc (ptr, sizeof (double *) * (i +1 ));
ptr [i] = (double
*) malloc (sizeof (double ));
j = 0;
pos = 0;
)
if (i> n) n = i;
if (j> m) m = j;
)
n -;
fclose
(pf);
return
1;
)
void free_ ()
(
for (int
i = 0; i <= n; i + +) free (ptr [i ]);
free (ptr);
)
void print_ ()
(
for (int
i = 0; i <= n; i ++)
(
for (int
j = 0; j <= m; j ++)
(
printf
( "% 8.3f", ptr [i] [j ]);
)
printf
( "n ");
)
)
int
write_ (char name [80])
(
FILE * pf;
if
(! (pf = fopen (name, "wt"))) return 0;
for (int
i = 0; i <= n; i ++)
(
for (int
j = 0; j <= m; j ++)
(
fprintf
(pf, "% f", ptr [i] [j ]);
)
fprintf
(pf, "n ");
)
fclose (pf);
)
);
void main ()
(
clrscr ();
MATR A;
A.read_ ( "C: mas.txt ");
A.print_ ();
A.write_ ( "C: out.txt ");
A.free_ ();
)
Список літератури
Трофімов С.П.
Програмування в Сі. Динамічний розподіл пам'яті:
Метод. вказівки. Екатеринбург: изд-во УГТУ,
1998.
Трофімов С.П.
Програмування в Сі. Організація вводу-виводу:
Метод. вказівки. Екатеринбург: изд-во УГТУ,
1998.
Хинт К. Сі без
проблем. Керівництво користувача. М.: Бином, 1997.
Для підготовки
даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.ed.vseved.ru/
