Librerie Stringhe. Librerie e stringhe. Lezione 9. Laboratorio di Programmazione I. Corso di Laurea in Informatica A.A. 2015/2016

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1 e stringhe Lezione 9 Laboratorio di Programmazione I Corso di Laurea in Informatica A.A. 2015/2016

2 Calendario delle lezioni Lezione 1 (7 e 9/10/2015) - Introduzione all ambiente Linux Lez. 2 (14 e 16/10/2015) - Introduzione al C Lez. 3 (21 e 23/10/2015) - Tipi primitivi e costrutti condizionali Lez. 4 (28 e 30/10/2015) - Costrutti iterativi ed array Lez. 5 (11 e 13/11/2015) - Funzioni, stack e visibilita variabili Lez. 6 (18 e 20/11/2015) - Puntatori e memoria Lez. 7 (25 e 27/11/2015) - Tipi di dati utente Lez. 8 (2 e 4/12/2015) - Liste concatenate Lez. 9 (9 e 11/12/2015) - Introduzione alle librerie: stringhe

3 Sommario 1 C Standard Library Numeri pseudo-casuali Funzioni matematiche 2

4 C Standard Library Numeri pseudo-casuali Funzioni matematiche Le librerie sono una collezione di funzioni che possono essere incluse in un programma al fine di sfruttarne le funzionalita. Come abbiamo gia visto, l inclusione avviene tramite la clausola: #include <header_file.h> Nel file.h (detto header file o file d intestazione) troviamo semplicemente: inclusioni di altri header file; definizione di strutture e di tipi (typedef); prototipi di funzioni (le dichiarazioni). E il codice vero e proprio? Si trova in un file.c separato (nel caso delle librerie standard questo puo essere precompilato e inaccessibile al programmatore)

5 standard C Standard Library Numeri pseudo-casuali Funzioni matematiche La C standard library (ANSI) e una raccolta di header file contenenti definizioni e funzioni di utilita comune. Finora ne abbiamo visti ed utilizzati principalmente due: 1 stdio.h: che contiene definizioni di macro, costanti e dichiarazioni di funzioni e tipi usati per le varie operazioni di input/output; 2 stdlib.h: dichiara funzioni e costanti di utilita generale per allocazione della memoria, generatore numeri casuali, controllo dei processi, conversione tra tipi... Oltre a questi, ci sono header file per operazioni matematiche, per la gestione della stringa, gestione di data/ora...

6 Numeri pseudo-casuali C Standard Library Numeri pseudo-casuali Funzioni matematiche Il file di intestazione stdlib.h fornisce, tra le altre, la funzione rand() per la generazione di numeri pseudo-casuali, con valori compresi tra 0 e la costante RAND_MAX. La sequenza non e veramente casuale (pseudo) ma completamente determinata da un singolo valore chiamato seme della sequenza (usando due volte lo stesso seme si ottiene la stessa sequenza di numeri). # include < s t d l i b. h> i n t main ( ) { i n t numero =0; srand ( 42) ; / i n i z i a l i z z o i l seme / numero = rand ( ) ; / genero i l numero casuale /...

7 Numeri pseudo-casuali (2) C Standard Library Numeri pseudo-casuali Funzioni matematiche Come ottenere un seme casuale? # include < s t d l i b. h> # include <time. h> i n t main ( ) { i n t numero =0; srand ( time (NULL) ) ; / i n i z i a l i z z o i l seme / numero = rand ( ) ;... La funzione time con argomento NULL, restituisce i secondi trascorsi dal 1/1/1970 (EPOCH). Ad ogni esecuzione (purche non troppo vicine) otterremo un seme diverso. Come ottenere un numero in un range? RAND_MAX tipicamente assume valori molto grandi. Se volete avere un numero tra 0 e L, semplicemente usate l operatore modulo (%L).

8 La libreria math.h C Standard Library Numeri pseudo-casuali Funzioni matematiche L header math.h contiene una serie di costanti e funzioni matematiche di uso comune. Ad esempio: M_E: costante pari al numero di Nepero e; M_PI: costante pari a π; funzioni trigonometriche: sin, cos, tan,... tipicamente prendono in ingresso un numero reale e ritornano un numero reale; elevamenti a potenza: pow(x,y) (eleva x alla y), sqrt(x) ritorna la radice quadrata del numero passato;

9 La libreria math.h(2) C Standard Library Numeri pseudo-casuali Funzioni matematiche log(x) logaritmo naturale, log10(x) logaritmo in base 10, exp(x) esponenziale; floor(x) ritorna l intero piu grande non maggiore del parametro, ceil(x) ritorna l intero piu piccolo non minore del parametro;...e altre ancora Per poter utilizzare queste funzioni all interno del vostro programma dovete includere l header apposito e inoltre compilare con il flag -lm: gcc file.c -o exe.out -lm

10 Le stringhe Per stringa si intende una sequenza finita di caratteri. Nel C le stringhe sono realizzate come array di caratteri. La fine di una stringa viene delimitata dal carattere \0 (il carattere il cui codice ASCII e zero). char s t r i n g a [ 6 ] = { p, i, p, p, o, \0 } ; char non_stringa [ 2 ] = { p, i } ; La seconda dichiarazione non e una stringa (perche non termina con \0). La dimensione di una stringa deve includere anche lo spazio necessario per il marcatore di fine stringa.

11 Le costanti stringa Le costanti stringa vengono scritte tra doppi apici (senza \0). Per esempio abc e rappresentabile con un array di quanti caratteri? 4! Le costanti di tipo stringa vengono trattate come puntatori (come avveniva per i nomi degli array): char p= " abc " ; p r i n t f ( "%s %s \ n ",p, p+1) ; Che effetto ha la printf?stampa abc e bc. p punta all indirizzo base dell array di caratteri abc. Quando si stampa un puntatore a char utilizzando il segnaposto %s, viene stampato ogni carattere fino a raggiungere il marcatore di fine stringa.

12 Le costanti stringa (2) Le costanti stringa non possono essere modificate.esempio: char p = " abc " ; p= x ; il compilatore potrebbe non segnalare errori, ma abbiamo un comportamento non definito a run-time, il che tipicamente vuol dire...

13 Le costanti stringa (2)

14 Le costanti stringa(3) Viceversa, i tre comandi seguenti sono tutti equivalenti: char s t r i n g a [ ] = " abc " ; char s t r i n g a [ 4 ] = " abc " ; char s t r i n g a [ ] = { a, b, c, \0 } ; In questo caso l array stringa non e costante e puo essere liberamente modificabile. Se volessimo dichiarare un array di costanti: char ar_const [ ] = { " uno ", " due ", " t r e " } ; ar_const e un array composto da tre costanti stringa.

15 Acquisizione di una stringa Per la stampa abbiamo gia incontrato l utilizzo del segnaposto %s. Per l acquisizione, possiamo usare la scanf con il medesimo segnaposto: char buf [ 4 0 ] ; scanf ( "%s ", buf ) ; vengono letti i caratteri fino al primo white-space (spazio, tabulazione, ritorno a capo...); al posto del carattere di spaziatura viene inserito il marcatore \0; l area di memoria deve essere precedentemente allocata.

16 Acquisizione di una stringa(2) Se leggiamo piu caratteri dello spazio allocato...

17 Acquisizione di una stringa(2) Come fare se non conosco la lunghezza della stringa a priori? utilizzare la funzione fgets: fgets(buff, 40,stdin); legge dallo standard input (tastiera o ridirezione) al piu 40 caratteri (o comunque fino a \n compreso) li inserisce nell area di memoria buf precedentemente allocata;

18 Acquisizione di una stringa(3) Come fare a leggere una stringa contenente spazi (ad esempio ciao mondo)? Due possibili soluzioni: usiamo la fgets; usiamo la scanf passandogli un opportuna espressione regolare: scanf ( " %[^\n ] ", s ) ; in questa maniera non si ferma quando incontra un n.

19 Manipolazione di stringhe Per manipolare una stringa bisogna accedere ai singoli caratteri singolarmente (e un array come tutti gli altri!). Esempio: i n t lunghezza ( char s t r i n g a ) { i n t i = 0; while ( s t r i n g a [ i ]!= \0 ) i ++; r e t u r n i ; } Questa funzione restituisce la lunghezza della stringa passata come parametro. Nota: passiamo il puntatore all array-stringa e quindi puo essere modificato all interno della funzione

20 Le funzioni di string.h Molte funzioni per la manipolazione di stringhe, sono gia definite e contenute nella libreria string.h. Per utilizzarle dobbiamo includere questo header file. int strlen(const char* str): restituisce la lunghezza della stringa passata come argomento; int strcmp(const char *s1, const char *s2): confronta le due stringhe (lessicograficamente) e ritorna: 0 se sono uguali; un valore < 0 se s1 < s2; un valore > 0 se s2 > s1;

21 Le funzioni di string.h(2) char *strcpy(char *s1, const char *s2): copia la stringa s2 in s1, compreso il carattere terminatore. Il contenuto precedente di s1 viene perso. s1 deve essere grande a sufficienza per contenere s2. Ritorna il puntatore a s1; char *strcat(char *s1, const char *s2): concatena le stringhe s1 e s2, aggiungendo una copia di s2 alla fine di s1. Deve esserci spazio a sufficienza e viene tornato il puntatore a s1; molte di queste funzioni hanno una versione limitata ad n caratteri: strncmp,strncpy, strncat...

22 Le funzioni di string.h(3) char *strtok(char *s, const char *delim): divide s in sottostringhe (token) utilizzando i caratteri delimitatori in delim. Per utilizzare correttamente la funzione: alla prima chiamata bisogna passare il puntatore alla stringa s. Viene restituito un puntatore al primo token; nelle chiamate successive la funzione attende in ingresso un puntatore NULL e ritorna di volta in volta il puntatore all ultimo token trovato. Se non vengono trovati token, la funzione ritorna il valore NULL. Attenzione: la stringa originale viene modificata dalla funzione.

23 Le funzioni di string.h(4) Esempio: # i n c l u d e < s t d i o. h> # i n c l u d e < s t r i n g. h> i n t main ( ) { char s [ ] = " ciao a t u t t i " ; char p ; p = s t r t o k ( s, " " ) ; / / prima chiamata while ( p!= NULL) } { p r i n t f ( "%s \ n ", p ) ; p = s t r t o k (NULL, " " ) ; } r e t u r n 0; Vengono ritornate di volta in volta ciao, a, tutti.