Dispensa 13 CORSO DI PROGRAMMAZIONE A.A CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA E SCIENZE INFORMATICHE CESENA. Laboratorio

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1 CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA E SCIENZE INFORMATICHE CESENA CORSO DI PROGRAMMAZIONE A.A Dispensa 13 Laboratorio Dott. Mirko Ravaioli mirko.ravaioli@unibo.it

2 Tipo di dato char Per memorizzare dei caratteri, il linguaggio C utilizza il tipo char, il quale rappresenta uno dei tipi di dati interi numerici del C. Se char è un tipo numerico, come può essere utilizzato per memorizzare caratteri? La risposta sta nel modo in cui il C memorizza i caratteri. La memoria del computer registra tutti i dati in un formato numerico, non esiste un modo diretto per memorizzare i caratteri. Tuttavia, per ciascun carattere esiste un codice numerico, chiamato codice ASCII, o set di caratteri ASCII (l acronimo ASCII significa American Standard Code for Information Interchange). Tramite questo codice vengono assegnati dei valori compresi tra 0 e 255 per le lettere maiuscole e minuscole, per le cifre numeriche, per i segni di punteggiatura e altri simboli. La tabella ASCII è riportata in fondo a questa dispensa. Ad esempio 97 rappresenta il codice ASCII per la lettera a. Quando si registra il carattere a in una variabile di tipo char in realtà viene memorizzato il numero 97. Poiché la sequenza dei valori ammessi per il tipo char corrisponde esattamente al set di caratteri ASCII standard, il tipo char si adatta perfettamente a contenere i caratteri. Tutto ciò può risultare motivo di confusione. Se il C registra i caratteri come numeri, come fa il programma a sapere se una variabile di tipo char rappresenta un carattere o un numero? Come verrà chiarito in seguito, dichiarare una variabile di tipo char non è sufficiente, è necessario eseguire altre operazioni. Se una variabile char viene utilizzata in un pinto del programma C dove ci si aspetta un carattere, viene interpretata come carattere. Se la variabile char viene utilizzata in un punto del programma C dove ci si aspetta un numero, viene interpretata come un numero. Come per altre variabili, prima di utilizzare le variabili di tipo char è necessario dichiararle, ed è possibile inizializzarle nel momento stesso in cui vengono dichiarate. Di seguito vengono riportati alcuni esempi: char a, b, c; /*dichiarazione di ter variabili di tipo char non inizializzate*/ char codice = x ; /*Dichiarazione delle variabile char di nome codice e memorizzazione del carattere x al suo interno*/ codice =! /*memorizzazione del carattere nella variabile codice*/ Per creare costanti di carattere di tipo letterake, è necessario racchiudere un unico carattere tra una coppia di apici singoli. Per creare costanti composte da simboli si può utilizzare sia la direttiva #define sia la parola chiave const: #define EX x char codice = EX; const char A = z ; /* imposta codice uguale a x*/ Nel listato sotto, viene illustrata la natura numerica delle operazioni di memorizzazione dei caratteri, tramite l utilizzo della funzione printf(). La funzione printf() può essere utilizzata per stampare sia caratteri che numeri. La stringa di formato con il comando di conversione %c comunica a printf() di stampare un carattere, mentre %d indica di stampare un intero decimale. La sequenza dei valori ammessi per una variabile di tipo char si estende solo fino a 127, mentre i codici ASCII raggiungono il valore 255, I codici ASCII sono in realtà divisi in due parti: quelli standard si estendono solo fino a 127; questa sequenza include tutte le lettere, i numeri, i segni di punteggiatura e altri simboli della tastiera. I codici compresi tra 128 e 255 sono dei codici ASCII estesi e rappresentano caratteri speciali, quali lettere straniere e simboli grafici. Quindi per i dati di testo standard, si possono utilizzare variabili di tipo char; se si vogliono stampare caratteri del codice ASCII esteso occorre utilizzare unsigned char. Nel listato sottostante vengono stampati i caratteri del codice ASCII esteso: Pagina 2 di 7

3 #include <stdio.h> unsigned char x; int main() { for (x = 128; x <= 255; x++) { printf( Codice ASCII %d è il carattere %c \n,x,x); } } return 0; Le variabili di tipo char possono contenere un unico carattere, perciò hanno un utilizzo limitato, Più uyille risulta la memorizzazione di Stringhe, rappresentate da sequenze di caratteri. Il mome e l indirizzo di una persona rappresenta un esempio di stringa. Anche se non esiste un tipo di dato speciale per le stringhe, il C gestisce questo tipo di informazioni tramite gli array di caratteri. Per registrare una stringa di sei caratteri, ad esempio è necessario dichiarare un array di tipo char composto da sette elementi. La dichiarazione degli array di tipo char è identica a quella degli altri tipi. Ad esempio l istruzione: char stringa[10]; dichiara un array di tipo char composto da 10 elementi, utilizzabile per contenere una stringa di un numero di caratteri pari o inferiore a nove. Qualcuno potrebbe chiedersi perché un array di 10 elementi possa contenere solo nove caratteri. Nel linguaggio C, una stringa è definita come una sequenza di caratteri che termina con il carattere null, un carattere speciale rappresentato da \0. Nonostante sembri composto da due caratteri (barra inversa e zero), il carattere null viene interpretato come un unico carattere e possiede il valore ASCII 0 (zero). Quando un programma C, ad esempio, memorizza la stringa Alabama, registra i sette caratteri A, l, a, b, a, m, a, seguiti dal carattere null \0, per un totale di otto caratteri. In tal modo, un array di caratteri può contenere una stringa composta da un numero di caratteri inferiore di un unità al numero di elementi che compongono l array. Una variabile di tipo char occupa lo spazio di un byte, perciò il numero fi byte che compongono un array di variabili di tipo char è pari al numero di elementi dell array. Analogamente agli altri tipi di dati del C, gli array di caratteri possono essere inizializzati al momento della dichiarazione. A esse è possibile assegnare un valore, elemento per elemento, come viene mostrato in seguito: char stringa[10] = { A, l, a, b, a, m, a, \0 }; Conviene tuttavia utilizzare una stringa letterale, rappresentata da una sequenza di caratteri racchiusi tra doppi apici: char stringa[10] = Alabama ; Quando all interno del programma si utilizza una stringa letterale, il compilatore aggiunge automaticamente il carattere null finale. Se al momento della dichiarazione di un array non viene specificato il numero di componenti, il compilatore calcola automaticamente la dimensione dell array. Quindi l istruzione che segue crea e inizializza un array di otto elementi: char stringa[] = Alabama ; Si tenga presente che le stringhe richiedono il carattere null finale. Le funzioni del C per la gestione delle stringhe stabiliscono la lunghezza delle stringa in base alla posizione del carattere null. Queste funzioni non anno altro modo per riconoscere la fine di una stringa. Se il carattere null viene omesso, il programma Pagina 3 di 7

4 suppone che la stringa si estenda fino al successivo carattere null presente in memoria, e questo causa spiacevoli errori di programmazione. Funzioni per le stringhe Tutti i prototipi delle funzioni descritte successivamente si trovano all interno della libreria string.h. La funzione strlen() Per determinare la lunghezza della stringa, cioè il numero di caratteri che la compongono, si ricorre alla funzione di libreria strlen() il cui prototipo, in string.h, è il size_t strlen(char *str); Il tipo di ritorno size_t è definito in string.h come unsigned. L argomento passato è un puntatore alla stringa di cui si vuole sapere la lunghezza. La funzione restituisce il numero di caratteri compresi fra str e il carattere nullo, quest ultimo escluso. La funzione strcpy() La funzione di libreria strcpy() copia un intera stringa in una nuova posizione di memoria. Il suo prototipo è il char * strcpy(char *destinatin, char *source); La funzione strcpy() copia la stringa a cui punta source (compreso il carattere nullo terminale) nella posizione in cui punta destination. Il valore restituito è il puntatore alla stringa di destinazione. Per utilizzare strcpy() occorre prima allocare lo spazio in memoria per la stringa di destinazione. La funzione strncpy() La funzione di libreria strncpy() è simile a strcpy(), ma richiede di specificare quanti caratteri devono essere copiati. Il suo prototipo è il char * strncpy(char *destinazione, char *origine, size_t n); Gli argomenti destinazione e origine sono puntatori alle stringhe di destinazione e d origine. La funzione copia al più i primi n caratteri della stringa d origine in quella di destinazione. Se la stringa origine contiene meno di n caratteri vengono aggiunti caratteri nulli fino a giungere a n. Se origine contiene più di n caratteri, nella destinazione non viene inserito il carattere nullo terminale. La funzione restituisce un puntatore alla destinazione. La funzione strdup() La funzione di libreria strdup() è simile a strcpy(), ma effettua da se l allocazione di memoria per la destinazione. Il suo prototipo è il char * strdump(char *origine); L argomento origine è un puntatore alla stringa d origine. La funzione restituisce un puntatore alla stringa di destinazione, cioè allo spazio allocato, oppure NULL se l allocazione è fallita. Pagina 4 di 7

5 La funzione strcat() Il prototipo di strcat() è il char *strcat(char *str1, char *str2); La funzione di libreria strcat() appende una copia di str2 in coda a str1, spostando il carattere di terminazione alla fine della nuova stringa. Si deve allocare per str1 uno spazio sufficiente a contenere il risultato. La funzione restituisce un puntatore a str1. La funzione strncat() Il prototipo di strncat() è il char *strncat(char *str1, char *str2, size_t n); La funzione di libreria strncat() concatena due stringhe ma permette di specificare quanti caratteri della seconda stringa devono essere concatenati alla prima. Se str2 contiene più di n caratteri, solo i primi n vengono copiati a str1. Se str2_ contiene meno di n caratteri, l intera str2 è appesa a str1. In entrambi i casi il carattere nullo viene appeso alla fine della stringa risultante, Si deve allocare per str1 spaizo sufficiente a contenere il risultato. La funzione restituisce un puntatore a str1. La funzione strcmp() La funzione strcmp() confronta due stringhe, carattere per carattere. Il suo prototipo è il int strcmp(char *str1, char *str2); Gli argomenti str1 e str2 sono puntatori alle stringhe da confrontare. La funzione restituisce rispettivamente: Un valore minore di 0 se str1 è minore di str2 Un valore uguale a 0 se str1 è uguale a str2 Un valore maggiore di 0 se str1 è maggiore di str2 La funzione strncmp() La funzione strncmp() confronta un numero specificato di caratteri di una stringa con una seconda stringa. Il suo prototipo è il int strncmp(char *str1, char *str2, size_t n); La funzione confronta i primi n caratteri di str2 in str1. Il confronto procede finché non sono stati confrontati n caratteri oppure è stata raggiunta la fine di str1. Il criterio di confronto e il valore restituito sono gli stessi di strcmp(). La funzione strchr() La funzione strchr() cerca la prima occorrenza di un carattere dato in una stringa. Il suo prototipo è il char *strchr(char *str1, int ch); La funzione esplora str da sinistra a destra finché trova il carattere ch oppure fino a incontrare il carattere nullo terminare. Se ch è stato trovato, la funzione restituisce un puntatore alla posizione di ch, altrimenti restituisce NULL. La funzione strrchr() La funzione strrchr() è simile a strrchr(), ma cerca l ultima occorrenza del carattere dato nella stringa. Il suo prototipo è il Pagina 5 di 7

6 char *strrchr(char *str1, int ch); La funzione strrchr() restituisce un puntatore all ultima occorrenza di ch in str oppure NULL se ch con compare in str. La funzione strcspn() La funzione strcspnr() cerca la prima occorrenza in una stringa di uno dei qualsiasi dei caratteri che compongono una seconda stringa. Il suo prototipo è il size_t strcspn(char *str1, char *str2); La funzione comincia confrontando il primo carattere di str1 con tutti i caratteri di str2. Si sottolinea che la funzione non cerca l occorrenza di tutta la stringa Str2, ma solo dei singoli caratteri che la compongono. Se viene trovato uno di tali caratteri la funzione restituisce la sua distanza dall inizio di str1.se non ci sono corrispondenze, la funzione restituisce il valore di strlen(str1) o in altre parole la posizione nella stringa del carattere nullo terminale. La funzione strstr() La funzione strstr() cerca la prima occorrenza in una stringa entro una seconda stringa. Il suo prototipo è il char *strstr(char *str1, char *str2); La funzione restituisce un puntatore alla prima occorrenza di str2 in str1. Se str2 non compare in str1 la funzione restituisce NULL. Se la lunghezza di str1 è 0, la funzione restituisce str1. Le funzioni strlwr() e strupr() Molte librerie per il C contengono due funzioni che convertono le maiuscole in minuscole e viceversa. Queste funzioni non rientrano nello standard ANSI e possono quindi mancare o essere lievemente diverse in un particolare compilatore. Per i compilatori C della Microsoft, i prototipi delle funzioni sono: char *strlwp(char *str); char *strupr(char *str); La funzione strlwp() pone in minuscolo tutte le lettere di str, mentre la funzione strupr() converte in maiuscolo tutte le lettere. I caratteri diversi dalle lettere dell alfabeto restano invariati. Entrambe le funzioni restituiscono un puntatore a str. La funzione strrev() La funzione strrev() rovescia l ordine dei caratteri in una stringa. Il suo prototipo è il char *strrev(char *str); L ordine dei caratteri di str viene rovesciato. Il carattere nullo rimane nell ultima posizione. La funzione restituisce un puntatore a str. La funzione atoi() La funzione atoi() trasforma una stringa in un numero. Il suo prototipo è il int atoi(char *str); La funzione converte la stringa a cui punta str in un numero intero. Se la funzione non contiene caratteri convertibili restituisce 0. Pagina 6 di 7

7 La funzione atol() La funzione atol() opera come atoi() solo che restituisce un valore di tipo long. Il suo prototipo è il long atol(char *str); La funzione atof() La funzione atof() rasforma una stringa in un valore double. Il suo prototipo è il double atof(char *str); Funzioni che esaminano caratteri Il file di librerie ctype.h contiene i prototipi di numerose funzioni che esaminano un carattere e restituiscono TRUE o FALSE a seconda che il carattere verifichi o meno una data definizione. I prototipi di queste funzioni sono del tipo int isxxxx(int ch); L argomento ch è il carattere da esaminare. La funzione restituisce TRUE (un valore diverso da zero) se ch soddisfa la condizione o FALSE (zero). Funzione isalnum() isalpha() Descrizione Restituisce TRUE se ch è una lettera o una cifra Restituisce TRUE se ch è una lettera isscii() Restituisce TRUE se ch è un carattere ASCII standard (compreso tra 0 e 127) iscntrl() isdigit() isgraph() islower() isprint() ispunct() isspace() isupper() isxdigit() Restituisce TRUE se ch è un carattere di controllo Restituisce TRUE se ch è una cifra Restituisce TRUE se ch è un carattere stampabile diverso da uno spazio Restituisce TRUE se ch è una lettera minuscola Restituisce TRUE se ch è un carattere stampabile compreso lo spazio Restituisce TRUE se ch è un segno di interputazione Restituisce TRUE se ch è un carattere bianco,, cioè spazio o tabulazione Restituisce TRUE se ch è una lettera maiuscola Restituisce TRUE se ch è una cifra esadecimale Pagina 7 di 7