C! : Kehittyneitä piirteitä 19.4.2016
Aikataulusta 5. harjoituskierroksen määräaika: pe 22.4. Maari-C keskiviikkoisin ja torstaisin (12-14) Ti 26.4. Harjoitustentti (eli kertausluento) Normaalin luennon paikalla 6. harjoituskierroksen määräaika: pe 6.5. Aukeaa tämän viikon aikana Tentti: Ma 16.5. klo 16:30 Kommentteja / kysymyksiä: http://presemo.aalto.fi/c16 2
https://tim.jyu.fi/view/aalto/kurssit/elec/a7100/c-ohjelmoinnin%20peruskurssi
Agenda I/O-virrat ja tiedostot Esimerkki: 03_base64:n alkumetrit Esikääntäjä Funktio-osoittimet (Vaihtuvan mittaiset parametrilistat jos aikaa) 4
I/O virrat FILE *f = fopen("testfile", "w"); if (!f) { fprintf(stderr, "Opening file failed\n"); exit(exit_failure); writestring(f, mystring); fclose(f); gcc /home/psarolah/file.txt /etc/httpd.conf 5
I/O - virta C-kielessä (tiedoston, terminaalin, ) luku ja kirjoitus tapahtuu I/O virtojen kautta Ohjelman liittymä ulkomaailmaan Ennen käyttöä virta pitää avata Muutama oletusvirta on valmiiksi avattuna Useita virtoja voi olla auki kerrallaan Toistaiseksi ollaan käytetty paria I/O operaatiota printf: muotoillun tekstin kirjoittaminen virtaan scanf: tietyn muotoisen syötteen lukeminen virrasta Nämä ovat kohdistuneetoletusvirtoihin, mutta muitakin on 6
Puskurointi Syöttö- ja tulostusvirrat ovat puskuroituja Puskuri on tietorakenne, joka taltioi tietoa tilapäisesti Voi näkyä viiveenä syötteen/tulostuksen toimituksessa 7
Puskurointi Syöttö- ja tulostusvirrat ovat puskuroituja Puskuri on tietorakenne, joka taltioi tietoa tilapäisesti Voi näkyä viiveenä syötteen/tulostuksen toimituksessa Erityyppisiä puskurointipolitiikkoja Käyttäjän syöteja tuloste oletuksena rivipuskuroituja Data toimitetaan kun rivi vaihtuu I/O virran puskurin toimintaa voidaan ohjata Ei puskuria tai täysi puskurointi setvbuf funktio Lisäksi käyttöjärjestelmässä on muita puskureita Kaikkeen puskurointiinei voi helposti vaikuttaa 8
I/O-virran käsittely: FILE* - tietotyyppi I/O virtaa käsitellään FILE* - tietotyypin kautta Vain siihen tarkoitettuja funktoita käyttäen I/O - toiminnallisuus määritelty stdio.h otsakkeessa I/O virta avataan fopen - kutsulla: FILE *fopen(const char *path, const char *mode) Path: esimerkiksi tiedoston nimi Mode: käsittelymoodi (luetaanko r, kirjoitetaanko w, jne.) I/O virta täytyy sulkea käytön jälkeen fclose(file *fp) Vapautetaan käytetytresurssit Virtaa ei voi tämän jälkeen enää käyttää 9
I/O-virran avaaminen ja sulkeminen #include <stdlib.h> #include <stdio.h> int main(void) { char *mystring = "One line written to file\n"; // open 'testfile' for writing (remove previous content) FILE *f = fopen("testfile", "w"); if (!f) { fprintf(stderr, "Opening file failed\n"); exit(exit_failure); writestring(f, mystring); fclose(f); 10
Esimerkki: merkin kirjoitus int writestring(file *fp, const char *str) { while (*str) { // write characters until the end of string if (fputc(*str, fp) == EOF) return -1; // error in writing return 0; str++; Huom: stdio.h:ssamyös valmis funktio merkkijononkirjoitukseen (fputs) 12
Standardi I/O - virrat Järjestelmässä on oletusarvoisesti auki kolme I/O-virtaa stdin käyttäjältä tuleva syöte Luetaan esim. scanf funktiolla stdout käyttäjälle menevä tuloste Esim. printf kutsun tuottama teksti stderr virheulostulo puskuroimaton: tuloste näkyy heti Oletuksena stdin ja stdout ovat rivipuskuroituja Oletusarvoisesti syötteet ja tulosteet ohjautuvat terminaali-ikkunaan (mutta voidaan ohjata muualle) 13
Tekstidata ja Binääridata Monet I/O virrat ovat tekstimuotoisia Lukemisen jälkeen voidaan käsitellä ja tulostaa kuten merkkijonoja Koostuu yleensäriveistä Funktiot fputs ja fgets kirjoittavat ja lukevat tekstisisältöä Olettavat sisällön merkkijonoiksi I/O-virta voi olla myös binäärimuotoinen Esim. Muistissa olevien tietorakenteiden sisältö sellaisenaan Virran arvoja ei voi tulkita tulostettavina merkkeinä Esim. Arvoilla 0 tai 10 (ASCII \n ) ei ole mitään erityismerkitystä Funktiot fwrite ja fread kirjoittavat ja lukevat binäärisisältöä 15
Fgets/fputs - esimerkki int main(void) { FILE *f; char buffer[100]; f = fopen("test.c", "r"); // open file for reading if (!f) { fprintf(stderr, "Opening file failed\n"); return EXIT_FAILURE; while (fgets(buffer, sizeof(buffer), f)!= NULL) { if (fputs(buffer, stdout) == EOF) { fprintf(stderr, "Error writing to stdout\n"); fclose(f); return EXIT_FAILURE; fclose(f); 16
https://etherpad.wikimedia.org/p/c16
Esikääntäjä Käsittelee lähdekoodia ennen varsinaista käännösvaiheetta Tuotos pysyy tekstimuotoisena Esimerkiksi: #include tiedostojen sisällön liittäminen ohjelmaan Kommenttien poisto Erikoismerkkien käsittely (esim. \n ) Esikäännöksen direktiivit alkavat # - merkillä Rivin alusta rivin loppuun ei puolipistettä Pelkän esikäännöksen voi ajaa gcc E komennolla 20
#define Määrittelee esikääntäjämakron joka korvataan annetulla tekstillä #define NIMI arvo Esim: #define NULL ((void *)0) Yleinen käytäntö: makrojen nimet isoilla kirjaimilla #include <string.h> #define MAXSTRING 80 int main(void) { char str[maxstring]; strncpy(str, "string", MAXSTRING - 1); ( arvo voisi olla myös joku merkkijono) 22
#define-makrot parametreilla Makroon voi myös määrätä parametreja Korvautuvat annetulla sisällöllä esikäännösvaiheessa #include <stdio.h> #define PLUS(x,y) (x + y) Huomaa sulkujen käyttö int main(void) { int a = 2 * PLUS(3,4); printf( %d\n", a); Tulostaa 14 23
#if, #else, #elif #endif Esikäännösvaiheen ehtorakenteet Ehtolausekkeet ja totuusarvot toimivat kuten normaalisti #elif tarkoittaa else if Esimerkiksi kaksi erilaista versiota rajapinnasta #if (VERSION == 1) #include "hdr_ver1.h" #elif (VERSION == 2) #include "hdr_ver2.h" #else #error "Unknown version" #endif #error aiheuttaa käännösvirheen Suoritettavaa ohjelmaa ei tällöin synny 24
Virtuaalimuistin rakenne mm. paikalliset muuttujat 0xFFFF FFFF FFFF FFFF Dynaamisesti varattu muisti Koodi ja vakiomerkkijonot 0x0000 0000 0000 0000 25
Funktio-osoittimet Osoitin voi viitata myös funktioon (eli koodiin) Funktiota voi tällöin kutsua osoittimen kautta Funktio-osoittimen tyyppi koostuu useasta osasta Paluuarvon tyyppi Parametrien tyypit Formaatti: paluuarvo (*nimi)(ptyyppi1, ptyyppi2, ) nimi on muuttujan nimi, johon funktion osoite talletetaan ptyyppi1, jne. Funktion parametrien tyypit Paluuarvo ja parameterit voivat olla myös void 26
Funktio-osoittimien määrittely #include <stdlib.h> int funcadd(int a) { return a + 1; int main(void) { // The following declares four variables for function pointers int (*add_one)(int) = funcadd; void* (*varaa)(size_t); void (*vapauta)(void *); void* (*varaa_uudestaan)(void *, size_t); // above pointers are now uninitialized // set the pointers to the addresses of functions in C library varaa = malloc; vapauta = free; varaa_uudestaan = realloc; 27
Funktio-osoittimen käyttö Funktio-osoitinta voi käyttää kuten mitä tahansa muuttujaa Funktion parametreina Funktion paluuarvona Paikallisena muuttujana Osana rakenteista tietotyyppiä Määrittely voi olla syntaktisesti hankalaa joissain yhteyksissä Esim. funktion paluuarvona Funktion kutsu tapahtuu muuttujan nimen kautta (esimerkki verkkomateriaalissa) 28
Esimerkki funktio-osoittimesta parametrina: qsort qsort funktio on määritelty stdlib.h otsakkeessa Järjestää taulukon annettua järjestysfunktiota käyttäen Toimii millä tahansa tietotyypillä (myös rakenteisilla tyypeillä) Järjestysfunktiopitää määritellä itse void qsort (void *base, size_t nmemb, size_t size, int (*compar)(const void *, const void *)); 29
Aikataulusta 5. harjoituskierroksen määräaika: pe 22.4. Ti 26.4. Harjoitustentti (eli kertausluento) Normaalin luennon paikalla 6. harjoituskierroksen määräaika: pe 6.5. Aukeaa tämän viikon aikana Tentti: To 16.5. klo 16:30 30