C-kielessä taulukko on joukko peräkkäisiä muistipaikkoja, jotka kaikki pystyvät tallettamaan samaa tyyppiä olevaa tietoa.

Transkriptio

1 Taulukot C-kielessä taulukko on joukko peräkkäisiä muistipaikkoja, jotka kaikki pystyvät tallettamaan samaa tyyppiä olevaa tietoa. Taulukon muuttujilla (muistipaikoilla) on yhteinen nimi. Jokaiseen yksittäiseen muistipaikkaan liittyy kokonaisluku indeksi, joka ilmoittaa yksittäisen muistipaikan sijainnin taulukossa. Taulukon ensimmäisen muistipaikan indeksi on 0 (nolla) ja viimeisen paikan indeksi on taulukon koko -1. C-kielessä taulukot ja osoittimet liittyvät läheisesti toisiinsa, taulukon nimi viittaa taulukon ensimmäiseen muistipaikkaan. 310

2 Yksiulotteinen taulukko Yksiulotteisen taulukon yleinen muoto: tietotyyppi taulukonnimi [ taulukonkoko ]; Tietotyyppi määrittää taulukon alkioiden tietotyypin ja taulukonkoko määrittää kuinka monta alkiota taulukko sisältää ja taulukonnimi on ohjelmoijan antama tunniste (nimi). Esimerkiksi kokonaislukuja tallettavan taulukon määrittely. int lukuja [10]; /* varataan tilaa 10 kokonaisluvulle */ 311

3 Taulukon yksittäiseen alkioon viitataan indeksin avulla, indeksin arvo on kokonaisluku 0... taulukonkoko -1. Indeksin arvo kirjoitetaan hakasulkeisiin taulukon nimen perään: int paikka = 8; lukuja[0] = 56; /* tallettaa kokonaisluvun 56 taulukon 1. paikkaan */ lukuja[5] = -100; /* tallettaa luvun 100 taulukon 6. paikkaan */ lukuja[paikka] = lukuja[0] + 99; 312

4 indeksit lukuja[0] = 56; lukuja[5] = -100; lukuja taulukon nimi lukuja[paikka]= lukuja[0]+99; 8 paikka 313

5 Taulukko voidaan alustaa käyttämällä ns. alustuslistaa. double saatila[ 5 ] = {0.0, 5.1, -10.5, -45.5, 21.0 ; Taulukko saatila täytetään siten että saatila [0] saa arvon 0.0, saatila [1] saa arvon 5.1 jne. Jos alustuslista on lyhyempi kuin taulukon koko, täytetään jäljelle jäävät paikat nollilla. int arvoja [100] = { 0 ; /* täyttää taulukon nollilla */ 314

6 Jos taulukolle ei anneta määrittelyssä kokoa, mutta taulukko alustetaan alustuslistan avulla, varataan taulukolle tilaa juuri niin paljon, että kaikki alustuslistan tiedot mahtuvat taulukkoon. int arvosanoja [] = {1, 2, 3, 4, 5 ; Yo. määrittelyssä tilaa varataan viidelle kokonaisluvulle. Merkkitaulukon yhteydessä on mahdollista seuraava: char merkit [] = "abc"; joka vastaa samaa kuin: char merkit [] = { 'a', 'b', 'c','\0'; 315

7 Toistorakenteet ja taulukot Taulukkojen käsittely helpottuu, kun käytetään toistorakenteita. Esimerkki: Täytetään taulukko ja tulostetaan taulukon sisältö for - toistorakennetta hyödyntäen. 316

8 #include <stdio.h> int main(void){ int i; /* laskuri ja taulukon ideksi */ int taulukko[10]; /* tilaa 10 kokonaisluvulle */ /* täytetään taulukko alkaen paikasta 0 käyttäjän syöttämillä kokonaisluvuilla */ /* käytetään for-toistorakennetta */ for(i=0; i < 10; i++) { printf("\nanna %d. kokonaisluku > ", (i+1)); scanf("%d", &taulukko[i]); 317

9 /* tulostetaan taulukon sisältö */ printf("\ntaulukon sisältö\n"); for(i=0; i < 10; i++){ printf("%d ", taulukko[i]); printf("\n\n"); return(0); 318

10 319

11 Edellinen ohjelma toteutettuna while-rakenteella: #include <stdio.h> int main(void){ int i; /* laskuri ja taulukon ideksi */ int taulukko[10]; /* tilaa 10 kokonaisluvulle */ /* täytetään taulukko alkaen paikasta 0 käyttäjän syöttämillä kokonaisluvuilla */ /* käytetään while-toistorakennetta */ i=0; /* alustus */ while(i < 10) { printf("\nanna %d. kokonaisluku > ", (i+1)); scanf("%d", &taulukko[i]); i++; /* seuraava paikka */ 320

12 /* tulostetaan taulukon sisältö */ printf("\ntaulukon sisältö\n"); i=0; while(i < 10){ printf("%d ", taulukko[i]); i++; printf("\n\n"); return(0); 321

13 C-kielessä ei tehdä mitään taulukoiden rajojen tarkastuksia, jos indeksi viittaa taulukon ulkopuolelle ja viittaukset kohdistuvat joidenkin muiden muuttujien muistialueelle. Tilanteesta riippuen ohjelma saattaa toimia joten kuten tai sitten sen suoritus keskeytyy muistivirheeseen (tämä riippuu käyttöjärjestelmästä). Esimerkkiohjelma, jossa viitataan taulukon ulkopuolelle: 322

14 #include <stdio.h> int main ( void ) { int i; /* laskurimuuttuja */ int pois; int x[5] = {12345; /* viiden merkin taulukko */ for ( i = 0; i < 1000; i++) { printf("%d", x[i]); return (0); 323

15 Mac Os X-ympäristössä ohjelman suoritus näyttäisi tältä: Segmentation fault Windows XP-ympäristössä ohjelman suoritus tuottaisi alla olevan kaltaisen tuloksen (vain osa tulostuksesta):

16 C-kielestä on jätetty virhetarkastukset pois tehokkuussyistä ja vastuu on ohjelman kirjoittajalla! 325

17 Moniulotteiset taulukot C-kielessä moniulotteiset taulukot määritellään kirjoittamalla yhtä monet sulut kuin taulukossa on dimensioita. Esimerkiksi kaksiulotteisen taulukon määrittely: int matriisi [10][10]; /* varataan tilaa 100:lle kokonaisluvuille */ Moniulotteinen taulukko voidaan myös alustaa alustuslistan avulla int matriisi [4][4] = { {1, 2, 3, 4, {5, 6, 7, 8, {9, 0, 1, 2, {3, 4, 5, 6 ; 326

18 rivi-ineksit sarakkeet sarakeindeksi rivit matriisi[3][1] 327

19 #include <stdio.h> int main(void) { int i, j; /* rivi- ja sarakeindksit */ int matriisi [4][4] = { {1, 2, 3, 4,{5, 6, 7, 8, {9, 0, 1, 2, {3, 4, 5, 6 ; printf("\nkaksiulotteisen taulukon sisältö:\n"); for(i=0; i < 4; i++){ for(j=0; j < 4; j++){ printf("%d ", matriisi[i][j]); printf("\n"); printf("\n\n"); return(0); 328

20 329

21 Taulukot funktion parametrina C-kielessä taulukko välitetään funktiolle osoittimen avulla. Funktiolle välitetään kopio taulukon alkuosoitteesta, taulukon elementtien sisältöä ei kopioida (tehokkuus!). Esimerkkiohjelma, joka palauttaa reaalilukutaulukon alkioiden summan. 330

22 /* Funktio laskesumma saa parametrinaan reaalilukutaulukon alkuosoitteen ja taulukon koon (n). Se palauttaa taulukon alkioiden summan. */ double laskesumma(double luvut[], int n) { int i; double yhteensa = 0.0; for ( i = 0; i < n; i++) { yhteensa = yhteensa + luvut[i]; return ( yhteensa ); 331

23 Funktion kutsussa taulukon nimi (luvut) kirjoitetaan todellisena parametrina ilman sulkeita. #include <stdio.h> double laskesumma(double luvut[], int n); int main( void ){ double luvut [5] = {1.2, 3.0, 5.6, 9.9, 100.9; double tulos; int lukumaara = 5; tulos = laskesumma ( luvut, lukumaara ); printf("\ntaulukon alkioiden summa on: %.2lf\n", tulos); return 0; 332

24 Jos halutaan estää funktiota muuttamasta parametrinaan saamaansa taulukkoa, käytetään funktion määrittelyssä lisämäärettä const, jolloin taulukon sisältöä voidaan lukea mutta ei muuttaa (kääntäjä tarkastaa ). Taulukon yksittäisen elementin välittäminen funktiolle tapahtuu välittämällä kopio kyseisen elementin arvosta kutsuttavalle funktiolle. 333

25 C-kielessä funktion palautusarvon tyyppinä ei voi olla taulukko. Jos funktion pitäisi palauttaa taulukko, joka sisältää kahden parametrina saamansa taulukon vastaavien solujen summan. Ratkaisuna on välittää myös täytettävä taulukko kutsuvasta ohjelmasta. void addarray(const double ar1[], const double ar2[], double arsum [], int n){ int i; for ( i = 0; i < n; i++) { arsum[i] = ar1[i] + ar2[i]; 334

26 Moniulotteinen taulukko funktion parametrina #include <stdio.h> #define SARAKKEET 4 void tulostataulukko(int taulukko[][sarakkeet], int n); int main(void) { int i, j; /* rivi- ja sarakeindksit */ int matriisi [4][SARAKKEET] = { {1, 2, 3, 4,{5, 6, 7, 8, {9, 0, 1, 2,{3, 4, 5, 6 ; tulostataulukko(matriisi, 4); return(0); 335

27 void tulostataulukko(int taulukko[][sarakkeet], int rivit){ int i, j; /* rivi- ja sarakeindksit */ printf("\nkaksiulotteisen taulukon sisältö:\n"); for(i=0; i < rivit; i++){ for(j=0; j < SARAKKEET; j++){ printf("%d ", taulukko[i][j]); printf("\n"); 336

28 Jos funktio saa parametrina muun kuin yksiulotteisen taulukon on funktion esittelyssä ja määrittelyssä otsikkorivillä kerrottava taulukon muiden kuin ensimmäisen dimensioiden koot muodollisen parametrin nimen perässä olevissa hakasulkeissa void tulostataulukko(int taulukko[][sarakkeet], int rivit) Yllä olevassa esimerkissä taulukko on kaksiulotteinen taulukko, [SARAKKEET] ilmaisee kääntäjälle toisen ulottuvuuden koon. Tässä oletetaan että SARAKKEET on määritelty #define direktiivillä. Taulukon rivien lukumäärä ilmaistaan parametrilla rivit. 337

29 Jos taulukon sarakkeiden koko ei ole määritelty #define direktiivillä on funktiolle välitettävä vielä erikseen sarakkeidenkin määrä parametrina, jotta taulukkoa voidaan käsitellä oikein. void tulostataulukko(int taulukko[][256], int rivit, int sarakkeet ) 338

30 Funktion toteutus näyttäisi tältä: void tulostataulukko(int taulukko[][256], int rivit, int sarakkeet){ int i, j; /* rivi- ja sarakeindksit */ printf("\nkaksiulotteisen taulukon sisältö:\n"); for(i=0; i < rivit; i++){ for(j=0; j < sarakkeet; j++){ printf("%d ", taulukko[i][j]); printf("\n"); 339

31 Funktiota kutsuttaisiin: tulostataulukko(matriisi, 4, 4); 340