Le strutture /2. Iniziamo ora a progettare il codice per la gestione del database. Quali sono le funzionalità da implementare?

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1 Le strutture /2 Iniziamo ora a progettare il codice per la gestione del database. Quali sono le funzionalità da implementare? Per ora è possibile gestire l'elenco dei libri (e quindi delle strutture) mediante un vettore di strutture; sarà quindi necessario, per il momento, creare: una funzione che permetta di allocare memoria per questo vettore e che inizializzi a 0 (dopo vedremo in che senso) i membri di ciascuno degli elementi dell'array una funzione che chieda all'utente di inserire dei valori (ad esempio, il titolo, l'autore ed il numero di pagine di un libro) e che memorizzi tali valori all'interno dei corrispondenti membri della struttura (l'array titolo, l'array autore e l'intero pagine) una funzione che visualizzi i valori dei campi di una struttura una funzione che permetta di ordinare gli elementi dell'array di strutture seguendo un determinato criterio (ad esempio, disporre i vari "libri" in ordine alfabetico rispetto al nome dell'autore o in ordine crescente rispetto al numero di pagine) Il prototipo della struttura sarà il seguente: typedef struct {char titolo[200]; char autore[100]; int pagine; libro; /* Cominciamo con la prima funzione. Essa deve allocare memoria per un array di cui non conosciamo ancora la dimensione; il parametro della funzione, quindi, potrebbe essere un intero il cui valore rappresenta il numero di elementi da inserire nell'array. Una volta effettuata l'allocazione di memoria, la funzione dovrà restituire il puntatore a tale area di memoria. */ libro *crea_array(int); libro *crea_array(int numero) {int i; libro * elenco; /* il puntatore che mi permette di gestire l'array */ elenco = (libro*) malloc(numero * sizeof(libro)); if(elenco == NULL)

2 {printf("allocazione fallita"); exit(0); /* ora l'array di strutture è disponibile; possiamo procedere con l'inizializzazione */ /* versione 1: con la notazione a parentesi quadre */ for(i=0; i < numero; i++) {elenco[i].titolo[0] = '\0' ; /* inserisco il terminatore all'inizio della stringa, che quindi risulta essere una stringa vuota*/ elenco[i].autore[0] = '\0' ; elenco[i].pagine = 0 ; /* versione 2: usando l'aritmetica dei puntatori */ for(i=0; i < numero; i++) {*((elenco+i)->titolo) = '\0' ; /* inserisco il terminatore all'inizio della stringa */ *((elenco+i)->autore) = '\0' ; (elenco+i)->pagine = 0 ; return elenco; /* restituisco l'indirizzo del primo elemento dell'array */ /* La seconda funzione deve permettere all'utente di inserire dei valori nei campi di una o più strutture facenti parte dell'array. Grazie alla prima funzione, la memoria è stata già allocata, quindi questa seconda funzione deve limitarsi a scrivere all'interno di tale area, in particolare all'interno di uno degli elementi dell'array. Essa, quindi, dovendo inserire dei valori all'interno di uno dei membri di una struttura (ovvero modificare la struttura stessa) riceverà come parametro un puntatore alla struttura che la funzione deve alterare. Fatto questo, non sarà necessario restituire alcun valore. */ void riempi_libro(libro *); void riempi_libro(libro *testo) {printf("\ninserisci il titolo del libro (max 99 char): "); gets(testo->titolo); printf("\ninserisci il cognome ed il nome dell'autore del libro (max 99 char): "); gets(testo->autore); printf("\ninserisci il numero di pagine del libro: "); scanf("%d", &(testo->pagine) ) /* La terza funzione deve solamente visualizzare i valori dei membri di una struttura di tipo libro. Per svolgere questo compito, sarebbe sufficiente passare per VALORE la struttura di cui ci interessa visualizzare i membri, non dovendo la funzione alterare il valore di tali membri. Per rendere il passaggio alla funzione meno oneroso in termini di memoria (il passaggio di un puntatore richiede 4 Byte di memoria, il passaggio di una

3 variabile di tipo libro almeno 304 Byte), però, passiamo comunque per riferimento la struttura.*/ void mostra_libro(libro *); void mostra_libro(libro *testo) {printf("\nil titolo del libro e\' : %s ", testo->titolo); printf("\nil cognome ed il nome dell'autore sono: %s",testo->autore); printf("\nil libro e\' composto da %d pagine", testo->pagine ); Con queste tre funzioni è già possibile scrivere un programma mediante il quale l'utente possa scegliere quanti libri memorizzare, inserire i corrispondenti dati e visualizzare tali informazioni. /* inizio codice */ #include <stdio.h> /* per utilizzare printf() e gets() */ #include <stdlib.h> /* per l'allocazione dinamica */ libro *crea_array(int); void riempi_libro(libro *); void mostra_libro(libro *); int main() {int num_libri=0, i; libro *biblioteca; /* il puntatore con cui gestire l'array di variabili di tipo libro */ printf("\n Ciao, quanti sono i libri di cui vuoi inserire i dati? ") scanf("%d",& num_libri); printf("\n creo l'array per memorizzare i dati...\n"); /* inizializzo il puntatore */ biblioteca = crea_array(num_libri); printf("\ Ora inserisci i dati relativi a ciascun libro "); for(i = 0 ; i < num_libri; i++) {riempi_libro( biblioteca+i ); /* passo alla funzione l'indirizzo di ciascuna delle strutture di tipo libro che compongono l'array cui fa riferimento il puntatore biblioteca */ printf("\ Ora verranno visualizzati i dati inseriti ");

4 for(i = 0 ; i < num_libri; i++) {mostra_libro( biblioteca+i ); /* passo alla funzione l'indirizzo di ciascuna delle strutture di tipo libro che compongono l'array cui fa riferimento il puntatore biblioteca */ return 0; /*... qui vanno collocate le implementazioni delle funzioni... */ /* fine codice */ Concentriamoci ora sull'implementazione della funzione preposta all'ordinamento delle strutture. Alle strutture in quanto tali non ha senso applicare un criterio di ordinamento; ha invece senso applicare un criterio ai loro elementi (ad esempio chiedersi se un libro abbia più pagine di un altro). L'ordinamento delle strutture all'interno dell'array, quindi, verrà effettuato sulla base di un criterio applicato ai campi delle strutture stesse. Iniziamo implementando la funzione che ordina gli elementi dell'array disponendoli per ordine crescente di numero di pagine. La funzione avrà il medesimo prototipo delle funzioni utilizzate fino ad ora per l'ordinamento degli array, ovvero necessiterà del puntatore al primo elemento dell'array e della dimensione dell'array stesso. void ordina_biblioteca_pag(libro*,int); void ordina_biblioteca_pag(libro* elenco,int numero_libri) {int i,scambio; libro temp; /* la variabile d'appoggio che serve ad effettuare lo scambio */ scambio = 1; while(scambio) {scambio=0; for(i = 0; i<numero_libri-1; i++) {if(elenco[i].pagine > elenco[i+1].pagine) {temp = elenco[i]; elenco[i] = elenco[i+1]; elenco[i+1] = temp; scambio=1; /* NOTA: l'unica traccia del fatto che stiamo agendo su un array di strutture e non su un array formato da elementi di tipo int, ad esempio, si osserva nel criterio di

5 ordinamento, in quanto ora non confrontiamo direttamente un elemento con il successivo ma confrontiamo l'elemento di una struttura con il corrispondente elemento della struttura successiva. La somiglianza del resto del codice con il codice scritto per ordinare un array contenente int, ad esempio, si ha grazie al fatto che l'operatore di assegnazione, =, è applicabile a variabili di tipo struttura */ Usando l'aritmetica dei puntatori, l'implementazione diventa: void ordina_biblioteca_pag(libro*,int); void ordina_biblioteca_pag(libro* elenco,int numero_libri) {int i,scambio; libro temp; /* la variabile d'appoggio che serve ad effettuare lo scambio */ scambio = 1; while(scambio) {scambio=0; for(i = 0; i<numero_libri-1; i++) {if((elenco + i)->pagine > (elenco + i+1)->pagine) {temp = *(elenco+i); *(elenco+i) = *(elenco+i+1); *(elenco+i+1) = temp; scambio=1; Implementiamo ora la funzione che ordina gli elementi dell'array disponendoli in modo tale che i campi titolo siano disposti in ordine alfabetico. La funzione avrà il medesimo prototipo delle funzioni utilizzate fino ad ora per l'ordinamento degli array, ovvero necessiterà del puntatore al primo elemento dell'array e della dimensione dell'array stesso. Date due stringhe, per stabilire quale venga prima, secondo l'ordine alfabetico, uso la funzione int strcmp(char*str1,char*str2) la funzione restituisce un valore negativo se la prima stringa, secondo l'ordine alfabetico, viene prima della seconda, 0 se le due sono identiche, un numero positivo se, secondo l'ordine alfabetico, la prima stringa viene dopo la seconda. void ordina_biblioteca_titolo(libro*,int); void ordina_biblioteca_titolo(libro* elenco,int numero_libri) {int i,scambio; libro temp; /* la variabile d'appoggio che serve ad effettuare lo scambio */ scambio = 1; while(scambio)

6 {scambio=0; for(i = 0; i<numero_libri-1; i++) {if( strcmp( elenco[i].titolo, elenco[i+1].titolo) > 0 ) {temp = elenco[i]; elenco[i] = elenco[i+1]; elenco[i+1] = temp; scambio=1; Esercizi: 1. Per ottenere le stesse funzionalità, sarebbe stato anche possibile non utilizzare questo prototipo typedef struct {char titolo[200]; char autore[100]; int pagine; libro; ma questo typedef struct {char* titolo; char* autore; int pagine; libro; Che cosa avrebbe comportato questa modifica (a parte la necessità di allocare memoria per i puntatori a char contenuti nella struttura e la notevole differenza tra la quantità di memoria richiesta per allocare una variabile del primo tipo, 304 Byte, e la quantità di memoria richiesta per allocare una variabile del secondo tipo, 12 Byte)? Si accettano commenti in proposito Basandosi sul seguente prototipo di struttura typedef struct{char lettera; int numero; double var; valore; implementare delle funzioni che permettano di: a. allocare un'area di memoria contenente delle strutture di tipo valore; il numero di strutture che compongono l'array deve essere fissato mediante una direttiva per il preprocessore b. assegnare a ciascuno degli elementi di ogni struttura dell'array un valore casuale compatibile con il tipo dell'elemento stesso (ovvero una lettera minuscola casuale al membro lettera, un intero compreso tra e al membro numero ed un valore compreso tra e al membro var). c. disporre gli elementi dell'array in modo tale che i membri di tipo char siano disposti in ordine crescente

7 d. disporre gli elementi dell'array in modo tale che i membri di tipo int siano disposti in ordine crescente e. disporre gli elementi dell'array in modo tale che i membri di tipo double siano disposti in ordine crescente 3. Basandosi sul seguente prototipo di struttura typedef struct{char nome[100]; char mese[20]; int giorno; compleanno; implementare delle funzioni che permettano di: a. allocare un'area di memoria sufficiente a contenere un array di strutture di tipo compleanno; il numero di strutture deve essere scelto dall'utente b. inserire il nome di una persona ed il mese ed il giorno del suo compleanno (scegliere se passare la struttura alla funzione per valore o per riferimento) c. disporre gli elementi dell'array in modo tale che i loro nomi siano disposti in ordine alfabetico