Книга: Язык Си - руководство для начинающих

Инициализация массивов и классы памяти

Инициализация массивов и классы памяти

     Для хранения данных, необходимых программе, часто используют массивы. Например, в массиве из 12 элементов можно хранить информацию о количестве дней каждого месяца. В подобных случаях желательно иметь удобный способ инициализации массива перед началом работы программы. Такая возможность, вообще говоря, существует, но только для статической и внешней памяти. Давайте посмотрим, как она используется.

     Мы знаем, что скалярные переменные можно инициализировать в описании типа при помощи таких выражений, как, например:

int fix = 1;

float flах = PI*2;

при этом предполагается, что PI - ранее введенное макроопределение. Можем ли мы делать что-либо подобное с массивом? Ответ не однозначен: и да, и нет.

     Внешние и статические массивы можно инициализировать.

     Автоматические и регистровые массивы инициализировать нельзя.

     Прежде чем попытаться инициализировать массив, давайте посмотрим, чтo там находится, если мы в него ничего не записали.

/* проверка содержимого массива */

main( ) {

int fuzzy[2]; /*автоматический массив */

static int wuzzy[2]; /* статический массив */

printf("%d %dn", fuzzy[1], wuzzy[1];

}

Программа напечатает

525 0

     Полученный результат иллюстрирует следующее правило:

Если ничего не засылать в массив перед началом работы с ним, то внешние и статические массивы инициализируются нулем, а автоматические и статические массивы содержат какой-то "мусор", оставшийся в этой частя памяти.

     Прекрасно! Теперь мы знаем, что нужно предпринять для обнуления статического или внешнего массива - просто ничего не делать. Но как быть, если нам нужны некоторые значения, отличные от нуля, например количество дней в каждом месяце. В этом случае мы можем делать так:

/* дни месяца */

int days[12]=[31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31];

main( )

{

int index;

extern int days[ ]; /* необязательное описание */

for(index = 0; index < 12; index++)

printf(" Месяц %d имеет %d дней.n", index + 1, days[index]);

}

Результат:

Месяц 1 имеет 31 дней. Месяц 2 имеет 28 дней. Месяц 3 имеет 31 дней.

Месяц 4 имеет 30 дней. Месяц 5 имеет 31 дней. Месяц 6 имеет 30 дней.

Месяц 7 имеет 31 дней. Месяц 8 имеет 31 дней. Месяц 9 имеет 30 дней.

Месяц 10  имеет 31 дней. Месяц 11 имеет 30 дней. Месяц 12 имеет 31 дней.

     Программа не совсем корректна, поскольку она выдает неправильный результат для второго месяца каждого четвертого года.

     Определив массив days[ ] вне тела функции, мы тем самым сделали его внешним. Мы инициировали его списком, заключенным в скобки, используя при этом запятые для разделения элементов списка.

     Количество элементов в списке должно соответствовать размеру массива. А что будет, если мы ошиблись в подсчете? Попробуйте переписать последний пример, используя список, который короче, чем нужно (на два элемента):

/* дни месяца */

int days[12]=[31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31];

main( )

{

int index;

extern int days[  ]; /* необязательное описание */

for(index = 0; index < 12; index++)

printf(" Месяц %d имеет %d дней.n", index + 1, days[index]);

}

В этом случае результат оказывается иным:

Месяц 1 имеет 31 дней.

Месяц 2 имеет 28 дней.

Месяц 3 имеет 31 дней.

Месяц 4 имеет 30 дней.

Месяц 5 имеет 31 дней.

Месяц 6 имеет 30 дней.

Месяц 7 имеет 31 дней.

Месяц 8 имеет 31 дней.

Месяц 9 имеет 30 дней.

Месяц 10 имеет 31 дней.

Месяц 11 имеет 0 дней.

Месяц 12 имеет 0 дней.

     Можно видеть, что у компилятора не возникло никаких проблем: просто когда он исчерпал весь список с исходными данными, то стал присваивать всем остальным элементам массива нулевые значения.

     Однако в случае излишне большого списка компилятор будет уже не столь "великодушен" к вам, поскольку посчитает выявленную избыточность ошибкой. Поэтому нет никакой необходимости заранее подвергать себя "насмешкам" компилятора. Надо просто выделить массив, размер которого будет достаточен для размещения списка:

/* дни месяца */

int days[ ]=[31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31];

main( )

{

int index;

extern int days[ ]; /* необязательное описание */

for(index = 0; index < sizeof days/(sizeof (int)); index++)

printf(" Месяц %d имеет %d дней.n", index + 1, days [index]);

}

К этой программе следует сделать два существенных замечания:

    Первое: если вы используете пустые скобки для инициализации массива, то компилятор сам определит количество элементов в списке и выделит для него массив нужного размера.

    Второе: оно касается добавления, сделанного п управляющем операторе for. He полагаясь (вполне обоснованно) на свои вычислительные способности, мы возложили задачу подсчета размера массива на компилятор. Оператор sizeof определяет размер в байтах объекта или типа, следующего за ним. (Мы. уже упоминали об этом в гл. 3.) В нашей вычислительной системе размер каждого элемента типа int равен двум байтам, поэтому для получения количества элементов массива мы делим общее число байтов, занимаемое массивом, на 2. Однако в других системах элемент типа int может иметь иной размер. Поэтому в общем случае выполняется деление на значение переменной sizeof (для элемента типа int). Ниже приведены результаты работы нашей программы:

Месяц 1 имеет 31 дней.

Месяц 2 имеет 28 дней.

Месяц 3 имеет 31 дней.

Месяц 4 имеет 30 дней.

Месяц 5 имеет 31 дней.

Месяц 6 имеет 30 дней.

Месяц 7 имеет 31 дней.

Месяц 8 имеет 31 дней.

Месяц 9 имеет 30 дней.

Месяц 10 имеет 31 дней.

 Ну вот, теперь мы получаем точно 10 значений. Наш метод, позволяющий программе самой находить размер массива, не позволил нам напечатать конец массива.

     Существует и более короткий способ инициализации массивов, но поскольку он применим только к символьным строкам, мы рассмотрим его в следующей главе.

     В заключение мы покажем, что можно присваивать значения элементам массива, относящегося к любому классу памяти. Например, в приведенном ниже фрагменте программы присваиваются четные числа элементам автоматического массива:

/* присваивание значений массиву */

main( )

{

int counter, evens [50];

for(counter = 0; counter < 50; counter++)

evens[counter] = 2 * counter;

...

}