Простые программы и алгоритмы. Сюрпризы, советы. Хрестоматия по программированию на Си в Unix

1. Простые программы и алгоритмы. Сюрпризы, советы.

1.1.

Составьте программу приветствия с использованием функции printf. По традиции принято печатать фразу "Hello, world !" ("Здравствуй, мир !").

1.2.

Найдите ошибку в программе

    #include <stdio.h>
    main(){
        printf("Hello, world\n");
    }

Ответ: раз не объявлено иначе, функция main считается возвращающей целое значение (int). Но функция main не возвращает ничего - в ней просто нет оператора return.

Корректно было бы так:

    #include <stdio.h>
    main(){
        printf("Hello, world\n");
        return 0;
    }

или

    #include <stdio.h>
    void main(){
        printf("Hello, world\n");
        exit(0);
    }

а уж совсем корректно - так:

    #include <stdio.h>
    int main(int argc, char *argv[]){
        printf("Hello, world\n");
        return 0;
    }

1.3.

Найдите ошибки в программе

        #include studio.h
        main
        {
            int i
            i := 43
            print ('В году i недель')
        }

1.4.

Что будет напечатано в приведенном примере, который является частью полной программы:

            int n;
            n = 2;
            printf ("%d + %d = %d\n", n, n, n + n);

1.5.

В чем состоят ошибки?

            if( x > 2 )
            then    x = 2;
            if  x < 1
                    x = 1;

Ответ: в Си нет ключевого слова then, условия в операторах if, while должны браться в ()-скобки.

1.6.

Напишите программу, печатающую ваше имя, место работы и адрес. В первом варианте программы используйте библиотечную функцию printf, а во втором - puts.

1.7.

Составьте программу с использованием следующих постфиксных и префиксных операций:

            a = b = 5
            a + b
            a++ + b
            ++a + b
            --a + b
            a-- + b

Распечатайте полученные значения и проанализируйте результат.

1.8.

Цикл for

         for(INIT; CONDITION; INCR)
                 BODY
                 INIT;
         repeat:
                 if(CONDITION){
                         BODY;
                 cont:
                         INCR;
                         goto repeat;
                 }
         out:    ;

Цикл while

         while(COND)
                 BODY
         cont:
         repeat:
                 if(CONDITION){
                         BODY;
                         goto repeat;
                 }
         out:    ;

Цикл do

         do
                 BODY
         while(CONDITION)
         cont:
         repeat:
                 BODY;
                 if(CONDITION) goto repeat;
         out:    ;

В операторах цикла внутри тела цикла BODY могут присутствовать операторы break и continue; которые означают на наших схемах следующее:

         #define break     goto out
         #define continue  goto cont

1.9.

Составьте программу печати прямоугольного треугольника из звездочек

используя цикл for. Введите переменную, значением которой является размер катета треугольника.

1.10.

Напишите операторы Си, которые выдают строку длины WIDTH, в которой сначала содержится x0 символов '-', затем w символов '*', и до конца строки - вновь символы '-'. Ответ:

    int x;
    for(x=0; x < x0;     ++x) putchar('-');
    for(   ; x < x0 + w; x++) putchar('*');
    for(   ; x < WIDTH ; ++x) putchar('-');
    putchar('\n');

либо

    for(x=0; x < WIDTH; x++)
            putchar( x < x0     ? '-' :
                     x < x0 + w ? '*' :
                                  '-' );
    putchar('\n');

1.11.

Напишите программу с циклами, которая рисует треугольник:

                    *
                   ***
                  *****
                 *******
                *********

Ответ:

    /* Треугольник из звездочек */
    #include <stdio.h>
    /* Печать n символов c */
    printn(c, n){
            while( --n >= 0 )
                    putchar(c);
    }
    int lines = 10;         /* число строк треугольника */
    void main(argc, argv) char *argv[];
    {
            register int nline;  /* номер строки */
            register int naster; /* количество звездочек в строке */
            register int i;
            if( argc > 1 )
                    lines = atoi( argv[1] );
            for( nline=0; nline < lines ; nline++ ){
                    naster = 1 + 2 * nline;
                    /* лидирующие пробелы */
                    printn(' ', lines-1  - nline);
                    /* звездочки */
                    printn('*', naster);
                    /* перевод строки */
                    putchar( '\n' );
            }
            exit(0);        /* завершение программы */
    }

1.12.

В чем состоит ошибка?

    main(){  /* печать фразы 10 раз */
       int i;
       while(i < 10){
           printf("%d-ый раз\n", i+1);
           i++;
       }
    }

Ответ: автоматическая переменная i не была проинициализирована и содержит не 0, а какое-то произвольное значение. Цикл может выполниться не 10, а любое число раз (в том числе и 0 по случайности). Не забывайте инициализировать переменные, возьмите описание с инициализацией за правило!

       int i = 0;

Если бы переменная i была статической, она бы имела начальное значение 0.

В данном примере было бы еще лучше использовать цикл for, в котором все операции над индексом цикла собраны в одном месте - в заголовке цикла:

    for(i=0; i < 10; i++) printf(...);

1.13.

Вспомогательные переменные, не несущие смысловой нагрузки (вроде счетчика повторений цикла, не используемого в самом теле цикла) принято по традиции обозначать однобуквенными именами, вроде i, j. Более того, возможны даже такие курьезы:

    main(){
      int  _ ;
      for( _ = 0; _ < 10; _++) printf("%d\n", _ );
    }

основанные на том, что подчерк в идентификаторах - полноправная буква.

1.14.

Найдите 2 ошибки в программе:

            main(){
                    int x = 12;
                    printf( "x=%d\n" );
                    int y;
                    y = 2 * x;
                    printf( "y=%d\n", y );
            }

Комментарий: в теле функции все описания должны идти перед всеми выполняемыми операторами (кроме операторов, входящих в состав описаний с инициализацией). Очень часто после внесения правок в программу некоторые описания оказываются после выполняемых операторов. Именно поэтому рекомендуется отделять строки описания переменных от выполняемых операторов пустыми строками (в этой книге это часто не делается для экономии места).

1.15.

Найдите ошибку:

    int n;
    n = 12;
    main(){
            int y;
            y = n+2;
            printf( "%d\n", y );
    }

Ответ: выполняемый оператор n=12 находится вне тела какой-либо функции. Следует внести его в main() после описания переменной y, либо переписать объявление перед main() в виде

    int n = 12;

В последнем случае присваивание переменной n значения 12 выполнит компилятор еще во время компиляции программы, а не сама программа при своем запуске. Точно так же происходит со всеми статическими данными (описанными как static, либо расположенными вне всех функций); причем если их начальное значение не указано явно - то подразумевается 0 ('\0', NULL, ""). Однако нулевые значения не хранятся в скомпилированном выполняемом файле, а требуемая "чистая" память расписывается при старте программы.

1.16.

По поводу описания переменной с инициализацией:

    TYPE x = выражение;

является (почти) эквивалентом для

    TYPE x;         /* описание */
    x = выражение;  /* вычисление начального значения */

Рассмотрим пример:

    #include <stdio.h>
    extern double sqrt();   /* квадратный корень */
    double x   = 1.17;
    double s12 = sqrt(12.0);            /* #1 */
    double y   = x * 2.0;               /* #2 */
    FILE  *fp  = fopen("out.out", "w"); /* #3 */
    main(){
      double ss = sqrt(25.0) + x;       /* #4 */
      ...
    }

Строки с метками #1, #2 и #3 ошибочны. Почему?

Ответ: при инициализации статических данных (а s12, y и fp таковыми и являются, так как описаны вне какой-либо функции) выражение должно содержать только константы, поскольку оно вычисляется КОМПИЛЯТОРОМ. Поэтому ни использование значений переменных, ни вызовы функций здесь недопустимы (но можно брать адреса от переменных).

В строке #4 мы инициализируем автоматическую переменную ss, т.е. она отводится уже во время выполнения программы. Поэтому выражение для инициализации вычисляется уже не компилятором, а самой программой, что дает нам право использовать переменные, вызовы функций и.т.п., то есть выражения языка Си без ограничений.

1.17.

Напишите программу, реализующую эхо-печать вводимых символов. Программа должна завершать работу при получении признака EOF. В UNIX при вводе с клавиатуры признак EOF обычно обозначается одновременным нажатием клавиш CTRL и D (CTRL чуть раньше), что в дальнейшем будет обозначаться CTRL/D; а в MS DOS - клавиш CTRL/Z. Используйте getchar() для ввода буквы и putchar() для вывода.

1.18.

Напишите программу, подсчитывающую число символов поступающих со стандартного ввода. Какие достоинства и недостатки у следующей реализации:

    #include <stdio.h>
    main(){ double cnt = 0.0;
            while (getchar() != EOF) ++cnt;
            printf("%.0f\n", cnt );
    }

Ответ: и достоинство и недостаток в том, что счетчик имеет тип double. Достоинство можно подсчитать очень большое число символов; недостаток - операции с double обычно выполняются гораздо медленнее, чем с int и long (до десяти раз), программа будет работать дольше. В повседневных задачах вам вряд ли понадобится иметь счетчик, отличный от long cnt; (печатать его надо по формату "%ld").

1.19.

Составьте программу перекодировки вводимых символов со стандартного ввода по следующему правилу:

            a -> b
            b -> c
            c -> d
            ...
            z -> a
     другой символ -> *

Коды строчных латинских букв расположены подряд по возрастанию.

1.20.

Составьте программу перекодировки вводимых символов со стандартного ввода по следующему правилу:

            B -> A
            C -> B
            ...
            Z -> Y
     другой символ -> *

Коды прописных латинских букв также расположены по возрастанию.

1.21.

Напишите программу, печатающую номер и код введенного символа в восьмеричном и шестнадцатеричном виде. Заметьте, что если вы наберете на вводе строку символов и нажмете клавишу ENTER, то программа напечатает вам на один символ больше, чем вы набрали. Дело в том, что код клавиши ENTER, завершившей ввод строки - символ '\n' тоже попадает в вашу программу (на экране он отображается как перевод курсора в начало следующей строки!).

1.22.

Разберитесь, в чем состоит разница между символами '0' (цифра нуль) и '\0' (нулевой байт). Напечатайте

      printf( "%d %d %c\n", '\0', '0', '0' );

Поставьте опыт: что печатает программа?

    main(){
            int c = 060;  /* код символа '0' */
            printf( "%c %d %o\n", c, c, c);
    }

Почему печатается 0 48 60? Теперь напишите вместо

    int c = 060;

строчку

    char c = '0';

1.23.

Что напечатает программа?

    #include <stdio.h>
    void main(){
            printf("ab\0cd\nxyz");
            putchar('\n');
    }

Запомните, что '\0' служит признаком конца строки в памяти, а '\n' - в файле. Что в строке "abcd\n" на конце неявно уже расположен нулевой байт:

    'a','b','c','d','\n','\0'

Что строка "ab\0cd\nxyz" - это

    'a','b','\0','c','d','\n','x','y',z','\0'

Что строка "abcd\0" - избыточна, поскольку будет иметь на конце два нулевых байта (что не вредно, но зачем?). Что printf печатает строку до нулевого байта, а не до закрывающей кавычки. Программа эта напечатает ab и перевод строки.

Вопрос: чему равен sizeof("ab\0cd\nxyz")? Ответ: 10.

1.24.

Напишите программу, печатающую целые числа от 0 до 100.

1.25.

Напишите программу, печатающую квадраты и кубы целых чисел.

1.26.

Напишите программу, печатающую сумму квадратов первых n целых чисел.

1.27.

Напишите программу, которая переводит секунды в дни, часы, минуты и секунды.

1.28.

Напишите программу, переводящую скорость из километров в час в метры в секундах.

1.29.

Напишите программу, шифрующую текст файла путем замены значения символа (например, значение символа C заменяется на C+1 или на ~C ).

Назад | Содержание | Вперед