I puntatori e l allocazione dinamica di memoria

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1 I puntatori e l allocazione dinamica di memoria Vettore = puntatore Vettore come parametro a funzione Puntatori e stringhe Vettori di puntatori Politecnico di Torino 1

2 Vettore = puntatore Data una variabile di tipo vettore Es. int dati[100]; Il nome della variabile corrisponde al puntatore al primo elemento del vettore stesso dati equivale a &<dati>[0] *dati equivale a <dati>[0] Politecnico di Torino 2

3 Puntatore al primo dato &dati[0] = dati 35 dati[0] dati[7] 5 I-esimo dato dati dati+7 dati 35 *dati *(dati+7) Politecnico di Torino 3

4 Esempio 1 v int dati[100], *v; v = dati; for (i=0;i<100;i++) scanf( %d,v+i); dati dati[0] dati[7] 7 Esempio 1 dati = &dati[0] v int dati[100], *v; v = dati; for (i=0;i<100;i++) scanf( %d,v+i); dati dati[0] dati[7] Politecnico di Torino 4

5 Esempio 1 v dati dati = &dati[0] int dati[100], *v; v = dati; for (i=0;i<100;i++) scanf( %d,v+i); v+i = &v[i] dati[0] dati[7] 9 Esempio 2 v dati dati[0] int dati[100], *v, i; v = &dati[3]; for (i=0;i<97;i++) scanf( %d,&v[i]); for (i=0;i<97;i++) printf( %d,v[i]); dati[7] Politecnico di Torino 5

6 Esempio 2 (variante) v dati dati[0] int dati[100], *v, i; v = dati+3; for (i=0;i<97;i++) scanf( %d,v++); v = dati+3; for (i=0;i<97;i++) printf( %d,*v++); dati[7] Politecnico di Torino 6

7 Parametro formale vettore Ad un parametro formale vettore può corrispondere un parametro attuale puntatore Consente di generare un vettore (per una funzione) da un sotto-vettore, oppure da un puntatore (a memoria contigua) void ordinaint(int v[], int n); int dati[100]; for (i=0;i<100;i+=10) ordinaint(&dati[i],10); 13 Parametro formale vettore Ad un parametro In formale un parametro vettore formale può vettore corrispondere un (monodimensionale) parametro attuale èpuntatore possibile Consente di generare omettere un la vettore dimensione (per una del vettore funzione) da un sotto-vettore, oppure da un puntatore (a memoria contigua) void ordinaint(int v[], int n); int dati[100]; for (i=0;i<100;i+=10) ordinaint(&dati[i],10); Politecnico di Torino 7

8 Parametro formale vettore Ad un parametro formale vettore può corrispondere un parametro attuale puntatore Consente di generare un vettore (per una funzione) da un sotto-vettore, oppure da un Ordinamento applicato a puntatore (a memoria contigua) sotto-vettori di 10 elementi void ordinaint(int v[], int n); int dati[100]; for (i=0;i<100;i+=10) ordinaint(&dati[i],10); 15 Parametro formale puntatore Ad un parametro formale puntatore può corrispondere un parametro attuale vettore Il puntatore, a sua volta, può essere trattato internamente come vettore (purchè punti a dati contigui in memoria) void leggiint(int *p, int n); int dati[100]; leggiint(dati,100); Politecnico di Torino 8

9 Stringa come vettore Una stringa è (formalmente) un vettore di caratteri (terminato da \0 ) int strlenmia (char s[]) int cnt; for (cnt=0;s[cnt]!= \0 ;cnt++); return cnt; Politecnico di Torino 9

10 Stringa come puntatore Una stringa (vettore) può essere rappresentata (e manipolata) mediante puntatori int strlenmia (char *s) int cnt=0; while (*s++!= \0 ) cnt++; return cnt; 19 Stringa e aritmetica dei puntatori La lunghezza di una stringa può essere calcolata mediante aritmetica dei puntatori int strlenmia (char *s) char *p=s; while (*p!= \0 ) p++; return p-s; Politecnico di Torino 10

11 Esempio 1: confronto tra stringhe Date due stringhe, confrontarne i contenuti, ritornando: 0 se le stringhe sono uguali <0 se la prima stringa precede la seconda >0 se la prima stringa segue la seconda Se le stringhe differiscono si ritorna la differenza tra i codici dei primi caratteri diversi 21 Confronto tra stringhe (vettori) Strategia: Iterazione confrontare i caratteri sino alla prima differenza, oppure al terminatore di stringa Si ritorna la differenza tra i caratteri diversi (o i terminatori) int strcmpmia (char s0[], char s1[]) int i=0; while (s0[i]==s1[i] && s0[i]!= \0 ) i++; return (s1[i]-s0[i]); Politecnico di Torino 11

12 Confronto tra stringhe (puntatori) Stessa strategia ma iterazione con avanzamento dei puntatori int strcmpmia (char *s0, char *s1) while ((*s0==*s1) && (*s0!= \0 )) s0++; s1++; return (*s1-*s0); 23 Confronto tra stringhe con limite (vettori) Strategia: Come strcmpmia, ma il confronto si limita ai primi n caratteri int strncmpmia (char *s0, char *s1, int n) int i=0; while (s0[i]==s1[i] && s0[i]!= \0 ) if (i<n) i++; else return 0; return (s1[i]-s0[i]); Politecnico di Torino 12

13 Esempio 2: ricerca di sottostringa Date due stringhe, cercare la prima occorrenza della seconda stringa all interno della prima, ritornando un puntatore: NULL se non viene trovata la seconda stringa all interno della prima Al primo carattere della sottostringa trovata 25 Ricerca di sottostringa Strategia: Iterazione che, per l i-esimo carattere della prima stringa, determina se si tratta dell inizio della sotto-stringa cercata (usando strncmpmia) int strstrmia (char s[], char cerca[]) int i,ns=strlen(s),nc=strlen(cerca); for (i=0; i<=ns-nc; i++) if (strncmpmia(&s[i],cerca,nc)==0) return (&s[i]); return (NULL); Politecnico di Torino 13

14 Vettore di puntatori = matrice Siccome un puntatore può corrispondere ad un vettore Allora un vettore di puntatori può corrispondere a un vettore di vettori (una matrice) Esempio: Dato un vettore di 7 puntatori a carattere Inizializzarlo con puntatori alle stringhe che rappresentano i giorni della settimana Stampare l i-esimo carattere di tutti i nomi di giorni (i letto da tastiera, con valori ammessi da 1 a 6) Politecnico di Torino 14

15 Esempio: vettore di stringhe void main (void) int i,g; char *giorni[7]= lunedì, martedì, mercoledì, giovedì, venerdì, sabato, domenica ; printf( quale carattere (1-6)? ); scanf( %d,&i); for (g=0; g<7; g++) printf( %c, giorni[g][i]); 29 Esempio: vettore di stringhe Vettore di puntatori a char void main (void) int i,g; char *giorni[7]= lunedì, martedì, mercoledì, giovedì, venerdì, sabato, domenica ; printf( quale carattere (1-6)? ); scanf( %d,&i); for (g=0; g<7; g++) printf( %c, giorni[g][i]); Politecnico di Torino 15

16 void main (void) int i,g; Esempio: vettore di stringhe Inizializzazione con puntatori a stringhe (costanti) char *giorni[7]= lunedì, martedì, mercoledì, giovedì, venerdì, sabato, domenica ; printf( quale carattere (1-6)? ); scanf( %d,&i); for (g=0; g<7; g++) printf( %c, giorni[g][i]); 31 Esempio: vettore di stringhe void main (void) int i,g; giorni[g]: stringa di ordine g char *giorni[7]= lunedì, martedì, mercoledì, giovedì, venerdì, sabato, domenica ; printf( quale carattere (1-6)? ); scanf( %d,&i); for (g=0; g<7; g++) printf( %c, giorni[g][i]); Politecnico di Torino 16

17 Esempio: vettore di stringhe void main (void) int i,g; (giorni[g])[i]: i-esimo char *giorni[7]= lunedì, martedì, mercoledì, giovedì, venerdì, carattere della stringa di ordine g sabato, domenica ; printf( quale carattere (1-6)? ); scanf( %d,&i); for (g=0; g<7; g++) printf( %c, giorni[g][i]); 33 Esempio: vettore di stringhe void main (void) int i,g; giorni[g][i]: vettore di stringhe char *giorni[7]= lunedì, martedì, utilizzato come matrice di caratteri mercoledì, giovedì, venerdì, sabato, domenica ; printf( quale carattere (1-6)? ); scanf( %d,&i); for (g=0; g<7; g++) printf( %c, giorni[g][i]); Politecnico di Torino 17

18 Vettore di stringhe Un vettore di stringhe può essere realizzato come Matrice di caratteri: vettore bidimensionale (righe, colonne). Le righe hanno tutte la stessa lunghezza (vanno sovradimensionate sulla stringa più lunga) Vettore di puntatori a stringhe: ogni elemento del vettore punta a una stringa distinta. Le stringhe possono avere lunghezze diverse Con entrambi i metodi si può utilizzare la notazione matriciale 35 Esempio: ordinamento di stringhe Leggere da tastiera delle stringhe: Al massimo 20 stringhe Ognuna al massimo di 50 caratteri La somma delle lunghezze delle stringhe è <= 500 L input termina con una stringa vuota Ordinare le stringhe in ordine crescente (secondo strcmp) Visualizzarle (secondo l ordine precedente) su video Politecnico di Torino 18

19 Ordinamento di stringhe (con matrice) void main (void) int i,ns; char m[20][50]; printf( scrivi stringhe:\n ); for (ns=0; ns<20; ns++) gets(m[ns]); if (strlen(m[ns])==0) break; ordinamatrice(m,ns); printf( stringhe ordinate:\n ); for (i=0; i<ns; i++) printf( %s\n, m[i]); 37 Ordinamento di stringhe (con matrice) void main (void) int i,ns; char m[20][50]; printf( scrivi stringhe:\n ); for (ns=0; ns<20; ns++) gets(m[ns]); 50 colonne if (strlen(m[ns])==0) break; ordinamatrice(m,ns); printf( stringhe ordinate:\n ); for (i=0; i<ns; i++) printf( %s\n, m[i]); 20 righe Politecnico di Torino 19

20 Ordinamento di stringhe (con matrice) void main (void) int i,ns; char m[20][50]; printf( scrivi stringhe:\n ); for (ns=0; ns<20; ns++) gets(m[ns]); if (strlen(m[ns])==0) break; ordinamatrice(m,ns); m[ns] = &(m[ns][0]) printf( stringhe ordinate:\n ); for (i=0; i<ns; i++) printf( %s\n, m[i]); 39 Ordinamento di stringhe (con matrice) void main (void) int i,ns; char m[20][50]; printf( scrivi stringhe:\n ); for (ns=0; ns<20; ns++) gets(m[ns]); if (strlen(m[ns])==0) break; ordinamatrice(m,ns); printf( stringhe ordinate:\n ); for (i=0; i<ns; i++) printf( %s\n, m[i]); Politecnico di Torino 20

21 Ordinamento di stringhe (con vettore) void main (void) int i,ns; char *v[20], buf[520]; printf( scrivi stringhe:\n ); for (ns=i=0; ns<20; ns++) v[ns]=buf+i; gets(v[ns]); if (strlen(v[ns])==0) break; i = i+strlen(v[ns])+1; ordinavettore(v,ns); printf( stringhe ordinate:\n ); for (i=0; i<ns; i++) printf( %s\n, v[i]); 41 Ordinamento di stringhe (con vettore) void main (void) int i,ns; char *v[20], buf[520]; printf( scrivi stringhe:\n ); for (ns=i=0; ns<20; ns++) v[ns]=buf+i; gets(v[ns]); if (strlen(v[ns])==0) buf(520 break; char) i = i+strlen(v[ns])+1; ordinavettore(v,ns); printf( stringhe ordinate:\n ); for (i=0; i<ns; i++) printf( %s\n, v[i]); V(20 punt.) Politecnico di Torino 21

22 Ordinamento di stringhe (con vettore) void main (void) int i,ns; char *v[20], buf[520]; printf( scrivi stringhe:\n ); for (ns=i=0; ns<20; ns++) v[ns]=buf+i; gets(v[ns]); if (strlen(v[ns])==0) break; i = i+strlen(v[ns])+1; ordinavettore(v,ns); printf( stringhe ordinate:\n ); for (i=0; i<ns; i++) printf( %s\n, v[i]); 43 Ordinamento di stringhe (con vettore) void main (void) int i,ns; char *v[20], buf[520]; printf( scrivi stringhe:\n ); for (ns=i=0; ns<20; ns++) v[ns]=buf+i; gets(v[ns]); if (strlen(v[ns])==0) break; i = i+strlen(v[ns])+1; ordinavettore(v,ns); buf+i = &buf[i] printf( stringhe ordinate:\n ); for (i=0; i<ns; i++) printf( %s\n, v[i]); Politecnico di Torino 22

23 Ordinamento di stringhe (con vettore) void main (void) int i,ns; char *v[20], buf[520]; printf( scrivi stringhe:\n ); for (ns=i=0; ns<20; ns++) v[ns]=buf+i; gets(v[ns]); if (strlen(v[ns])==0) break; i = i+strlen(v[ns])+1; ordinavettore(v,ns); printf( stringhe Avanza ordinate:\n ); buf saltando stringa for (i=0; i<ns; corrente i++) più terminatore ( \0 ) printf( %s\n, v[i]); 45 Ordinamento di stringhe (con vettore) void main (void) int i,ns; char *v[20], buf[520]; printf( scrivi stringhe:\n ); for (ns=i=0; ns<20; ns++) v[ns]=buf+i; gets(v[ns]); if (strlen(v[ns])==0) break; i = i+strlen(v[ns])+1; ordinavettore(v,ns); printf( stringhe ordinate:\n ); for (i=0; i<ns; i++) printf( %s\n, v[i]); Politecnico di Torino 23

24 Confronto tra le soluzioni Matrice di caratteri 20 righe: massimo numero di stringhe 50 colonne: massima lunghezza di stringa 20*50 = 1000 caratteri: dimensione matrice Vettore di puntatori a stringhe 20 puntatori: dimensione vettore di puntatori 520 caratteri: dimensione di caratteri contenente le stringhe (500 caratteri per le stringhe + 20 terminatori) 47 Confronto tra le soluzioni Matrice di caratteri 20 righe: massimo numero di stringhe 50 colonne: massima lunghezza di stringa 20*50 = 1000 caratteri: dimensione matrice Vettore di puntatori a stringhe 20 puntatori: dimensione vettore di puntatori 520 caratteri: dimensione di caratteri contenente le stringhe (500 caratteri per le stringhe + 20 terminatori 20 puntatori caratteri < 1000 caratteri! Politecnico di Torino 24

25 Ordinamento (con matrice) void ordinamatrice (char m[][50], int n) int i, j, min; char tmp[50]; for (i=0; i<n-1; i++) min = i; for (j=i+1; j<n; j++) if (strcmp(m[min],m[j])>0) min = j; strcpy(tmp,m[i]); strcpy(m[i],m[min]); strcpy(m[min].tmp); 49 Ordinamento (con matrice) void ordinamatrice (char m[][50], int n) int i, j, min; char tmp[50]; for (i=0; i<n-1; i++) min = i; for (j=i+1; Con la j<n; matrice j++) di caratteri gli scambi di if (strcmp(m[min],m[j])>0) stringa sono realizzati mediante copia min = j; strcpy(tmp,m[i]); strcpy(m[i],m[min]); strcpy(m[min].tmp); Politecnico di Torino 25

26 Ordinamento (con vettore) void ordinavettore (char *m[20], int n) int i, j, min; char *tmp; for (i=0; i<n-1; i++) min = i; for (j=i+1; j<n; j++) if (strcmp(m[min],m[j])>0) min = j; tmp = m[i]; m[i] = m[min]; m[min] = tmp; 51 Ordinamento (con vettore) void ordinavettore (char *m[20], int n) int i, j, min; char *tmp; for (i=0; i<n-1; i++) min = i; Con il vettore di puntatori gli scambi for (j=i+1; di stringa j<n; j++) sono realizzati mediante if (strcmp(m[min],m[j])>0) scambio di puntatori min = j; tmp = m[i]; m[i] = m[min]; m[min] = tmp; Politecnico di Torino 26