Основные понятия

В С отсутствует специальный строковый тип и поэтому используются массивы элементов типа char, всегда содержащие в конце последовательности значащих символов код '\0', (концевой символ строки, иначе - ее терминальный символ). Этот тип называют также char*-строками, так как он может быть представлен в виде указателя на char.

В С++ сохранены те же возможности и разрешено использовать все библиотечные функции языка С для р бао ыт со стр оамки (будем называть их С-строки). Для подключения этих библиотечных средств к программам используются заголовки <cstring> и <string.h>.

Применение С-строк в ряде случаев неудобно : во-первых, С-строка всегда ограничена тем массивом с элементами типа char, который выделен для ее представления; во-вторых, в функциях для работы с С-строками нет контроля за их границами. Поэтому в стандартную библиотеку языка С++ введено несколько классов, позволяющих определять строковые переменные в виде объектов и выполнять над ними ряд операций (например, строку как объект класса string будем рассматривать во 2-ом семестре). Тем не менее, свое знакомство со строками мы начнем с С-строк.

Как и другие типы данных, строки могут быть: переменными и константами.

Особенности работы с С-строками в С++

- для представления С-строк используются массивы элементов типа char, содержащие в конце последовательности значащих символов код '\0';

- С-строка ограничена размером массива, который выделен для ее представления; размер нединамической С-строки должен быть задан только константным выражением;

- cтрока может быть проинициализирована как поэлементно символьными значениями (с обязательным завершающим символом `\0'), так и значением строкового литерала (завершающий символ `\0' формируется в этом случае в конце строки автоматически);

- нулевая строка - это строка, которая начинается с 0-символа `\0' (ее длина равна нулю, но в памяти она может занимать больше одного байта); нулевой указатель на строку (char *p_str = NULL;) не является эквивалентом нулевой строки;

- текущая длина строки отслеживается в процессе выполнения действий над строкой;

Операции со строками

Для работы с С-строками используются библиотечные функции языка С, описанные в заголовках <string.h> и <сstring>, однако надо учитывать, что в этих функциях нет контроля за границами строк.

Инициализация строки

Строка-массив может быть проинициализирована символьными значениями поэлементно. Чтобы символьный массив был представлен как строка, в его конец необходимо поместить завершающий символ `\0'- признак конца строки. В этом случае в процессе выполнения программы отслеживается текущая длина строки, а при выводе (помещении в поток cout идентификаторамассива) - выводится его содержимое, а не адрес (как для обычного массива).

Ввод-вывод строк

Для ввода-вывода С-строк используются функции printf (),scanf (),gets() и puts(), унаследованные из библиотеки С. Функция gets(s) читает символы с клавиатуры, в том числе и пробелы (до символа новой строки), и помещает их в строку, завершая ее 0-символом; функция puts(s) выводит строку, заменяя 0-символ символом новой строки.

6.2 Практическая часть

Текст программы:

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

#include <conio.h>

using namespace std;

int main()

{ char otvet[][10] = {"odin", "dwa"};

cout << otvet[0] << endl;

cout << otvet[1] << endl;

//otvet[0]++; //error!!!, otvet - указатель-константа

otvet [0][0]='a';

cout << otvet [0][0] << endl;

char* otvet1[] = {"odin", "dwa"};

cout << otvet1[0] << endl;

cout << otvet1[1] << endl;

otvet1[0]++;

cout << otvet1[0] << endl;

_getch();

return 0;}

Задание 6.2.3

Текст программы:

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

#include <conio.h>

using namespace std;

int main()

{ const int MAX = 80;

char str [MAX];

cin >> str;

char s[ ] = "abc";

char m[ ] = {'a','b','c'};

cout << m << endl;

char ss[ ] = {'a','b','c', '\0'};

char str1[] = "Minsk";

_getch();

return 0;}

Задание 6.2.4

Текст программы:

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

#include <conio.h>

#include <iomanip>

using namespace std;

int main()

{const int MAX = 80;

char str[MAX];

printf ("Enter a string: ");

scanf_s ("%s", str);

printf ("%s", str);

printf (" %3s\n", str);

printf (" %10.2s\n", str);

printf (" %-10.2s\n", str);

printf (" string?\n");

scanf_s ("%s", str);

printf (" %s\n", str);

printf (" string?\n");

scanf_s("%s", str);

printf (" %s\n", str);

_getch();

return 0;}

Задание 6.2.5

Текст программы:

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

#include <conio.h>

#include <iomanip>

using namespace std;

int main()

{const int MAX = 10;

char str[MAX];

printf ("Enter a string: ");

gets_s(str);

puts(str);

_getch();

return 0;}

Задание 6.2.6

Текст программы:

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

#include <conio.h>

using namespace std;

int main()

{ const int MAX = 10;

char str[MAX];

printf ("Enter a string: ");

for (int i=0; i<MAX; i++)

scanf_s ("%c", &str[i]);

str[MAX-1]='\0';

printf ("%s", str);

int i=0;

printf ("\n Enter a string: ");

while ( (str[i] = _getch() ) !=13 )

_putch (str[i++]);

str[i] = '\0';

_putch ('\n'); _putch ('o'); _putch('k');

printf ("\n%s", str);

_getch();

return 0;}

Задание 6.2.7

Текст программы:

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

#include <conio.h>

using namespace std;

int main()

{const int MAX = 80;

char str[MAX];

cout << "Enter a string: ";

cin >> str;

cout << "You enterd: " << str << endl;

_getch();

return 0;}

Задание 6.2.8

Текст программы:

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

#include <conio.h>

using namespace std;

int main()

{const int MAX = 10;

char str[MAX];

cout << "Enter a string: ";

for (int i=0; i<MAX; i++)

cin >> str[i];

str[MAX-1]='\0';

cout << "You entered: " << str << endl;

_getch();

return 0;}

Задание 6.2.9

Текст программы:

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

#include <conio.h>

using namespace std;

int main()

{const int MAX = 10;

char str[MAX];

cout << "Enter a string: ";

for (int i=0; i < MAX-1; i++)

cin.get(str[i]);

str[MAX-1]='\0';

cout << "You entered: " << str << endl;

_getch();

return 0;}

Задание 6.2.10

Текст программы:

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

#include <conio.h>

using namespace std;

int main()

{const int MAX = 80;

char str[MAX];

cout << "\n Enter a string: ";

cin.getline (str, MAX);

cout << "You entered: " << str << endl;

_getch();

return 0;}

Задание 6.2.11

Текст программы:

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

#include <conio.h>

using namespace std;

const int MAX = 2000;

char str[MAX];

int main()

{cout << "\n Enter a string: \n";

cin.get(str, MAX, '$');

cout << "You entered: \n" << str << endl;

_getch();

return 0;}

Задание 6.2.12

Текст программы:

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

#include <conio.h>

using namespace std;

int main()

{const int n =80;

char s[n];

while (cin.getline(s, n)) {

cout << s << endl;}

_getch();

return 0;}

Задание 6.2.13

Текст программы:

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

#include <conio.h>

#include <iomanip>

using namespace std;

int main()

{const int MAX = 10;

char str[MAX];

cout << "\nEnter a string: ";

cin >> setw(MAX) >> str;

cout << "You entered: " << str << endl;

_getch();

return 0;}

Задание 6.2.14

Текст программы:

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

#include <conio.h>

using namespace std;

void dispstr(char *);

int main()

{char str[] = "Idle people have the least leisure.";

dispstr(str);

_getch();

return 0;}

void dispstr(char* ps)

{while ( *ps )

cout << *ps++;

cout << endl;}

Задание 6.2.15

Текст программы:

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

#include <conio.h>

#include <iomanip>

using namespace std;

int main ()

{ static char h[ ]="Press any key!";

static char *hd ="Press any key!";

int i;

for (i=0; i<15; i++) putchar (*(h+1));

putchar ('\n');

for (i=0; i,15; i++) putchar (*(hd+i));

putchar ('\n');

while (*hd !='\0') putchar (*hd++);

putchar ('\n');

putchar ('\n');

_getch();

return 0;}

Задание 6.2.16

Текст программы:

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

#include <conio.h>

#include <cstring>

using namespace std;

int main()

{ char str1[] = "Oh, Captain, my Captain! "

"our fearful trip is done";

const int MAX = 80;

char str2[MAX];

unsigned j;

for(j=0; j<strlen(str1); j++)

str2[j] = '\0';

str2[j] = str1[j];

cout << str2 << endl;

_getch();

return 0;}

Задание 6.2.17

Текст программы:

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

#include <conio.h>

#include <iomanip>

using namespace std;

void vvodstr (char*, const int);

void vyvodstr (char*);

void copystr (char*, const char*);

int main()

{ const int MAX = 80;

char str1[MAX];

char str2[MAX];

vvodstr (str1, MAX);

vyvodstr (str1);

copystr(str2, str1);

cout << "new ";

vyvodstr (str2);

_getch();

return 0;}

void vvodstr(char* st, int n)

{ cout << "string? " << endl;

cin.getline(st, n);}

void vyvodstr(char* st)

{ cout << "string: " << endl;

cout << st << endl;}

void copystr (char* dest, const char* src)

{ while (*src)

*dest++ = *src++;

*dest = '\0';}

Задание 6.2.18

Текст программы:

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

#include <conio.h>

using namespace std;

void scpy ( char*, char* );

int main ()

{ char* str1 = " Press any key!";

char str2[80];

scpy (str2, str1);

cout << str2 << endl;

_getch();

return 0;}

void scpy (char s[], char t[])

{int i=0;

while ((s[i]= t[i]) !='\0')

i++;}

Задание 6.2.19

Текст программы:

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

#include <conio.h>

#include <stdlib.h>

using namespace std;

int main()

{const int MAX = 80;

char str[MAX] = "a";

char *endptr;

long il;

il = strtol(str, &endptr, 2);

cout <<il<< " " <<endptr << endl;

cout << endl;

il = strtol(str, &endptr, 16);

cout << il << " " << endptr << endl;

_getch();

return 0;}

Задание 6.2.20

Текст программы:

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

#include <conio.h>

#include <stdlib.h>

using namespace std;

int main()

{const int MAX = 80;

char str[MAX] = "3.1415", str1[MAX]="3.1415e+00", str2[MAX]="3.14#00";

char *endptr;

double d;

d = strtod(str, &endptr);

cout<<d<<" " << endptr << endl;

d = strtod(str1, &endptr);

cout<<d<<" " << endptr << endl;

d = strtod(str2, &endptr);

cout<<d<<" " << endptr<<endl;

_getch();

return 0;}

Задание 6.2.21

Текст программы:

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

#include <conio.h>

#include <stdlib.h>

using namespace std;

int main()

{char a[ ] = "10) rost - 184 cm, ves - 67 kg";

int num;

long rost;

double ves;

num = atoi(a);

rost = atol (&a[11]);

ves = atof (&a[25]);

cout << num << " " << rost << " " << ves;

_getch();

return 0;}

Задание 6.2.22

Текст программы:

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

#include <conio.h>

#include <string.h>

#include <stdlib.h>

using namespace std;

int main()

{char string[ ] = "this sentence;has-5words.";

char *tokenPtr;

cout << string << endl << "by the words:" << endl;

tokenPtr = strtok_s (string, " ;-.");

while (tokenPtr !=NULL)

{cout << tokenPtr << endl;

tokenPtr = strtok_s (NULL, " ;-.");}

_getch();

return 0;}

Задание 6.2.23

Текст программы:

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

#include <conio.h>

#include <string.h>

using namespace std;

int main()

{char* str = "aaaa bbbbbbbb ccc ddd eeeeee fffffff";

size_t len = strlen(str);

char* ptr = new char (len+1);

strcpy_s (ptr, len+1, str);

cout << "ptr=" << ptr << endl;

delete[] ptr;

_getch();

return 0;}

Задание 6.2.24

Текст программы:

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

#include <conio.h>

using namespace std;

void convertToUppercase (char *);

int main()

{char string [ ] = "aaaaaaaa";

cout << string << endl;

convertToUppercase(string);

cout << string << endl;

_getch();

return 0;}

void convertToUppercase (char*sPtr)

{while (*sPtr !='\0') {

*sPtr = toupper(*sPtr);

++sPtr;}}

Задание 6.2.25

Текст программы:

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

#include <conio.h>

using namespace std;

void convertToUppercase ( const char *);

int main()

{char string [ ] = "aaaaaa";

cout << string << endl;

convertToUppercase (string);

cout << string << endl;

_getch();

return 0;}

void convertToUppercase (const char *sPtr)

{for ( ; *sPtr != '\0'; sPtr++);

{cout << *sPtr;}}

Задание 6.2.26

Текст программы:

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

#include <conio.h>

using namespace std;

void convertToUppercase (char *sPtr);

int main()

{char *s1= "pointer";

cout << s1 << endl;

convertToUppercase (s1);

cout << s1 << endl;

_getch();

return 0;}

void convertToUppercase (char *sPtr)

{ while (*sPtr != '\0') {

++sPtr; }}

7. СТРУКТУРЫ. ОБЪЕДИНЕНИЯ. ПОЛЯ БИТОВ В СТРУКТУРАХ

7.1 Теоретическая часть

Структура как пользовательский тип и совокупность данных

Структура (структурный тип, шаблон структуры) - это тип, определяемый пользователем с использованием ключевого слова struct. Если массив - это совокупность однородных элементов (элементов одного типа), то структура - это объединение в единое целое множества поименованных элементов (полей данных), в общем случае, разных типов, имеющее для простоты одно имя.

Определение структуры (структурного типа, шаблона структуры) задает внутреннюю организацию структурных переменных после их определения и никак не связано с резервированием памяти компилятором, не создает никаких переменных.

Структурный тип только задает правила формирования структурной переменной, используемые компилятором при последующем определении структурной переменной для выделения ей места в памяти и организации доступа к ее полям. Структурный тип имеет уникальное имя в пределах области определения. Имя структурного типа используется при определении структурных переменных аналогично встроенным типам.

Имена полей в одном шаблоне структуры должны быть уникальными. Однако в разных шаблонах можно использовать совпадающие имена полей. Более того, имя шаблона может совпадать с именами полей и переменных. Поскольку имена полей «скрыты» внутри шаблона, они могут дублировать «внешние» переменные и поля в других описаниях структур.

Область видимости шаблона структуры:

- локальный шаблон структуры описан внутри блока { } и видим только из пределов данного блока, в частности из пределов конкретной функции;

- если описание шаблона структуры помещено вне блоков, такой шаблон видим во всех функциях ниже точки описания шаблона до границы файла. Нельзя описать шаблон с реквизитом extern.

Расположение структурных переменных в памяти Изучая структуры, имеет смысл обращать внимание на их представление в памяти компьютера. Порядок описания полей в определении структурного типа задаёт порядок их расположения в памяти.

Объединение как пользовательский тип и совокупность данных

Объединения находятся в близком родстве со структурами. Объединением будем называть переменную, созданную, как и в случае структур, по шаблону. Определяются объединения (шаблоны объединения, объединяющие типы) с помощью служебного слова union. Объединения, подобно структурам, содержат поля различных типов, но только размещаются эти поля в одно и то же место памяти (начинаются с одной границы).

Основное назначение объединения - обеспечить возможность доступа к одному и тому же участку памяти с помощью объектов разных типов.

Размер памяти, выделяемый объединению, равен максимальному из размеров памяти, выделяемых для отдельных полей шаблона. Тип поля может быть любым, в том числе и структурой. Структуры могут быть членами объединения, и объединение может быть членом структуры. Разрешается создание и массива объединений.

Переменные типа объединение могут быть формальными параметрами и аргументами вызова функций. Чтобы функция не изменила аргумент-объединение при передаче по указателю или ссылке, соответствующий параметр объявляется со спецификатором const. Функция может возвращать переменную-указатель или ссылку типа оъбединение.

7.2 Практическая часть

Задание 7.2.1

Текст программы:

#include <iostream>

#include <conio.h>

using namespace std;

struct complex {float re, im;};

complex read();

void print (complex);

void add (complex, complex, complex*);

void add1 (complex&, complex&, complex&);

int main()

{complex c1, c2, c3, c4;

c1 = read();

c2 = read();

add(c1, c2, &c3);

print (c1); cout <<"\t + \t" << endl;

print (c2); cout << " = " << endl;

print (c3);

cout << endl;

add1 (c1, c3, c4);

print (c1); cout <<"\t + \t" << endl;

print (c3); cout << " = " << endl;

print (c4);

_getch();

return 0;}

complex read()

{complex c;

cout <<"re, im" << endl;

cin >> c.re >> c.im;

return c;}

void print (complex c)

{cout << c.re << " + i*" << c.im << endl;

return;}

void add (complex c1, complex c2, complex *c3)

{c3->re = c1.re + c2.re;

c3->im = c1.im + c2.im;

return;}

void add1 (complex &c1, complex &c2, complex &c3)

{c3.re = c1.re + c2.re;

c3.im = c1.im + c2.im;

return;}

Задание 7.2.2

Текст программы:

#include <iostream>

#include <conio.h>

using namespace std;

struct raction {int chis, znam;};

void put (raction);

raction sokr (raction A);

void div (raction A, raction B, raction *C);

int main(){

raction A, B, C;

puts ("raction1, raction2 : ?");

scanf ("%d%d%d%d", &A.chis, &A.znam, &B.chis, &B.znam);

div (A, B, &C);

printf (":"); put(A);

printf ("\tna\t"); put (B);

printf ("\n="); put (C);

_getch();

return 0;}

void put (raction A)

{if (A.chis * A.znam <0) printf ("-");

A.chis = abs( A.chis);

A.znam = abs(A.znam);

printf("%d/%d", A.chis, A.znam);}

void div (raction A, raction B, raction *C)

{A=sokr(A);

B=sokr(B);

C->chis = A.chis*B.znam;

C->znam = A.znam*B.chis;

*C=sokr (*C);}

raction sokr (raction A)

{int i, min;

if (abs(A.chis) > abs( A.znam)) min = abs(A.znam);

else min = abs(A.chis);

for (i=min; i>1; i--)

if (A.chis % i ==0 && A.znam % i ==0) break;

A.chis /=i;

A.znam /=i;

return A;}

Задание 7.2.3

Текст программы:

#include <iostream>

#include <conio.h>

using namespace std;

struct date {int d, m, y;

char *mname;} md;

static int dofm[2][12]={

{31, 28, 31,30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31},

{31, 29, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30 ,31}};

static char *name[ ]={"janvar", "fevral", "mart", "aprel", "maj", "ijun", "ijul",

"avgust", "sentabr", "oktyabr", "nojabr", "decabr"};

void monthd(date *, int);

int main(){

int yd;

cout << "god, den ??";

cin >> md.y >> yd;

monthd (&md, yd);

md.mname = name[md.m];

cout << md.d <<" " <<md.mname << endl;

_getch();

return 0;}

void monthd(date *md, int yd)

{int i, v;

v=(!(md->y%4)&&(md->y%100) || ! (md->y%400));

if (yd>365+v)

{cout << "neverno nomer" ; exit(1);}

md->d = yd;

for (i=0; md->d > dofm[v][i]; i++)

md->d -=dofm[v][i];

md->m=i;}

Задание 7.2.4

Текст программы:

#include <iostream>

#include <conio.h>

using namespace std;

union bits{

double d;

unsigned char c [sizeof (double)];};

int main()

{bits ob={199.5};

for (int j=sizeof(double)-1; j>=0; j--)

{cout << "byte" <<j<<": ";

for(int i=128; i; i >>=1)

if (i & ob.c[j]) cout << "1";

else cout << "0";

cout << "\n"; }

_getch();

return 0;}

Задание 7.2.5

Текст программы:

#include <iostream>

#include <conio.h>

using namespace std;

union

{char simb;

struct {int x:5;

int y:3;}hh;}cod;

int main(){

cod.hh.x=4;

cod.hh.y=2;

cout<<cod.simb;

_getch();

return 0;}

Задание 7.2.6

Текст программы:

#include <iostream>

#include <conio.h>

using namespace std;

unsigned char cod (int a, int b)

{union {unsigned char z;

struct {unsigned int x:4;

unsigned int y:4;} hh;}un;

un.hh.x=a%16;

un.hh.y=b%16;

return un.z;}

int main()

{int a=36, b=20;

cout << cod(a, b) << endl;

_getch();

return 0;}

Задание 7.2.7

Текст программы:

#include <iostream>

#include <conio.h>

using namespace std;

unsigned char cod (int a, int b);

void binary (unsigned char ch);

int main(){

int k, m, n;

cout <<"m=? n=? :";

cin >> m >> n;

k = cod (m, n);

cout << "cod=" << hex << k << endl;

cout << "simvol=" << char(k) << endl;

cout <<dec << endl;

binary(k);

_getch();

return 0;}

unsigned char cod (int a, int b)

{union{unsigned char z;

struct {unsigned int x:4;

unsigned int y:4;}hh;}un;

un.hh.x=a%16;

un.hh.y=b%16;

return un.z;}

void binary (unsigned char ch)

{ union {unsigned char ss;

struct {

unsigned a0:1;

unsigned a1:1;

unsigned a2:1;

unsigned a3:1;

unsigned a4:1;

unsigned a5:1;

unsigned a6:1;

unsigned a7:1;} byte;} cod;

cod.ss=ch;

cout <<"nomera bitov: 7 6 5 4 3 2 1 0\n";

cout <<"znachenie: ";

cout << " " << cod.byte.a7 << " " << cod.byte.a6;

cout << " " << cod.byte.a5 << " " << cod.byte.a4;

cout << " " << cod.byte.a3 << " " << cod.byte.a2;

cout << " " << cod.byte.a1 << " " << cod.byte.a0;

cout << endl;}

7.3. Индивидуальное задание

Вариант 13

Скопировать из файла F1 в файл F2 все строки, начинающиеся на букву «А» и расположенные между строками с номерами N1 и N2.

Определить номер той строки, в которой больше всего согласных букв, файла F2.

Текст программы:

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

#include <fstream>

#include <vector>

#include <string>

using namespace std;

const char *fname1 = "F1.txt";

const char *fname2 ...