Gli array, le stringhe e le strutture

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Geraldina Brunetti
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1 INFORMATICA B Ingegneria Elettrica Gli array, le stringhe e le strutture

2 Limiti dei tipi di dato semplici Utilizzare solo i tipi di dato semplici può essere limitante e rendere il programma poco flessibile Ad esempio si supponga di voler memorizzare le temperature dell ultima settimana Servono 7 variabili di tipo intero Servono 7 operazioni di lettura int main() { int lun,mar,mer,gio,ven,sab,dom; } scanf("%d", &lun);... scanf("%d", &dom);... 2

3 Limiti dei tipi di dato semplici Dall esempio emerge una certa ripetitività nelle istruzioni La soluzione è poco flessibile. Se volessi memorizzare le temperature dell ultimo mese: devo dichiarare altre variabili devo aggiungere altre istruzioni di lettura Serve un meccanismo per associare ad una etichetta non un solo valore ma ad un insieme di diversi valori 3

4 Limiti dei tipi di dato semplici Si supponga poi di voler memorizzare le coordinate x-y dei vertici di un triangolo Servono 2 variabili intere per ciascun punto int main() { int x1, x2, x3, y1, y2, y3;... } È evidente come x1,y1 (x2,y2 e x3,y3) rappresentano due pezzi dello stesso oggetto Serve un meccanismo per associare ad una etichetta non un solo valore ma ad un insieme di diversi valori 4

5 Array È definito come una sequenza FISSATA di elementi OMOGENEI: Fissata significa che la lunghezza dell array deve essere nota a tempo di compilazione Omogenei significa che tutti gli elementi dell array devono essere dello stesso tipo Un array può essere una composizione di: Tipi semplici: interi, reali, Tipi composti: array, struct (definite in seguito ) 5

6 Dichiarazione di una variabile array Dichiarazione tipo_dato nome_vettore[dimensione_vettore]; ATTENZIONE: la dimensione dell array deve essere una costante; NON può essere una variabile Per l esempio discusso la dichiarazione sarà: int temperature[7]; 6

7 Elementi di un array Ogni elemento di un array è individuato tramite un indice che rappresenta la sua posizione nell array Se DIM è la dimensione dell array (valore intero), allora gli elementi dell array sono indicizzati con un indice compreso tra 0 e DIM-1 Es.: se dichiaro un array in questo modo: int temperature[7]; Significa che ho a disposizione 7 elementi indicizzati attraverso un valore compreso tra 0 e 6 temperature[0]; /*primo elemento*/ temperature[1]; /*secondo elemento*/... temperature[6]; /*settimo elemento*/ Se utilizzo un indice con valore fuori dall intervallo [0;DIM-1] ho un errore a run-time (overflow dell array) Viene effettuata l operazione di lettura o scrittura in un altra locazione di memoria non appartenente all array! 7

8 Array e memoria Lo spazio in memoria è allocato ad indirizzi fisici contigui Spazio di memoria totale occupato è dato dallo spazio richiesto da ogni singolo elemento per la dimensione dell array nome array dichiarazione int v[12]; v[0] -45 v[1] 6 v[2] 0 v[3] 72 v[4] 1543 v[5] -89 v[6] 0 v[7] 62 v[8] -3 v[9] 1 v[10] 6453 v[11] 78 posizione elemento 8

9 Operazioni sugli array Ogni elemento è una variabile del tipo dichiarato, quindi posso applicare gli operatori ammissibili per quel tipo di dato Non si possono fare operazioni aggregate sull intero array (né operazioni aritmetico/logiche/relazionali, né assegnamenti, né letture o scritture) int temperature[7]; /*è un array di interi*/... x = temperature[1]*7; /*è una operazione lecita*/ x = temperature*7; /*è illecito! Non posso moltiplicare per un numero un intero array */ 9

10 Array e ciclo for L accesso agli elementi di un array avviene attraverso indice Se voglio scorrere un intero array è utile utilizzare il costrutto for int vettore[10];... for (int i=0;i<10; i++) printf("%d",vettore[i]); 10

11 Copia di un array Dati due array a e b l assegnamento a = b causa un errore di compilazione La copia deve avvenire elemento per elemento for (i = 0; i < DIM; i++) a[i] = b[i]; 11

12 Array di Array L elemento di un array può essere a sua volta un array La dichiarazione int matrice [DIM2][DIM1]; Definisce la variabile matrice come un array di DIM2 elementi, ciascun elemento è un array di DIM1 elementi Cioè una matrice con DIM2 righe e DIM1 colonne Alloca spazio in memoria (in locazioni fisiche contigue) adatto a contenere DIM1xDIM2 elementi Accesso agli elementi di una matrice: matrice[i][j] denota il valore j-mo dell i-mo array 12

13 Organizzazione di un array di array in memoria Dichiarazione dell array: int v[3][3]; nome array Per essere rappresentato in memoria, l array viene linearizzato v[0][0] v[0][1] v[0][2] v[1][0] v[1][1] v[1][2] v[2][0] v[2][1] v[2][2] posizione elemento 13

14 Stringhe Gli array di char possono essere utilizzati per memorizzare le stringhe La peculiarità delle stringhe è che non utilizzano sempre tutte le posizioni dell array ma solo una sottoparte iniziale Per indicare dove termina la stringa (e quindi la parte di array che contiene informazioni valide) viene inserito un carattere nullo '\0' Ricordarsi di aggiungere una posizione in più nell array per contenere il carattere nullo Esempio: char stringa[8]; w o r d \0 riusciremo a memorizzare stringhe di al massino 7 caratteri 14

15 Input/output di stringhe Per leggere una stringa da tastiera con la funzione scanf, bisogna specificare la sequenza di controllo %s Attenzione: il nome dell array di char NON va preceduto dall operatore & Es: scanf("%s",stringa); La scanf legge una stringa terminata da un carattere spazio, di tabulazione o di invio La scanf appende automaticamente il carattere nullo alla fine della sequenza di caratteri letti Per visualizzare una stringa con la funzione printf, bisogna utilizzare la sequenza di controllo %s Es: printf("%s",stringa); Come nel caso degli array semplici, è possibile applicare operatori sui singoli elementi ma non sull intero array 15

16 typedef e array La dichiarazione: typedef tipo_elem tipo_array [DIM]; definisce un nuovo tipo di nome tipo_array Il tipo definito è un array di DIM elementi di tipo tipo_elem Esempio: typedef int vett[dim]; /*dichiarazione tipo*/ vett vettore_di_ingresso; /*dichiarazione variabile*/ La definizione di un nuovo tipo viene solitamente messa nella parte di dichiarazioni globali 16

17 Strutture La struct consente di dichiarare variabili che tramite un unico identificatore raggruppano informazioni di tipo eterogeneo (record o struttura) Es: vogliamo memorizzare i dati di uno studente (nome, cognome, matricola e voti dei 29 esami del suo piano di studi) Costrutto: struct{} Una struttura (record) è definita come un insieme prefissato di campi non omogenei Ogni campo è dotato di nome e di tipo 17

$Strutture Dichiarazione di una variabile di tipo struttura Sintassi: struct { tipo_campo1 nome_campo1; tipo_campo2 nome_campo2;$

18 Strutture Dichiarazione di una variabile di tipo struttura Sintassi: struct { tipo_campo1 nome_campo1; tipo_campo2 nome_campo2; tipo_campo3 nome_campo3; }nome_variabile; Semantica: nome_variabile rappresenta il valore della variabile (come aggregato di valori dei suoi campi) 18

19 Accesso ai campi della struttura Si accede ai singoli campi in lettura o in scrittura tramite la notazione puntata: nome_var.nome_campo1 Esempio: struct { char cognome[30]; char nome[30]; int matricola; int votiesa[29]; } studente; Accessi possibili: studente.matricola studente.votiesa[3] studente.cognome[0] 19

20 Accesso ai campi della struttura Operatori utilizzabili per i singoli campi: operatori leciti per il tipo del campo Operatori globali: assegnamento studente2 = studente1; Non è possibile confrontare strutture con l operatore == Per eseguire il confronto è necessario effettuare il confronto campo per campo 20

21 typedef e struct La dichiarazione: typedef struct { tipo_campo1 nome_campo1; tipo_campo2 nome_campo2; tipo_campo3 nome_campo3; }nome_tipo; definisce un nuovo tipo struttura Possiamo poi dichiarare variabili del nuovo tipo La definizione di un nuovo tipo viene solitamente messa nella parte di dichiarazioni globali 21

22 Esempio: Una biblioteca typedef struct { int anno; int pagine; char autore[30]; char titolo[100]; } libro_t; Esempi di accesso: libro_t mio_libro; mio_libro.anno = 1998; printf( Anno: %d\n", mio_libro.anno); printf( N. Pagine: %d\n", mio_libro.pagine); 22

23 Esempio: Una biblioteca Esempio di dichiarazione di un array: libro_t biblioteca[n]; Esempio di ricerca del libro più vecchio: int vecchio;... for (i=1, vecchio=0; i<n; i++) if(biblioteca[i].anno<biblioteca[vecchio].anno) vecchio = i; 23

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