3.10.В современных UNIX-ах с поддержкой различных языков таблица ctype загружается из некоторых системных файлов - для каждого языка своя. Для какого языка - выбирается по содержимому переменной окружения LANG. Если переменная не задана - используется значение "C", английский язык. Загрузка таблиц должна происходить явно, вызовом
...
#include <locale.h>
...
main(){
setlocale(LC_ALL, "");
...
все остальное
...
}
3.11.Вернемся к нашей любимой проблеме со знаковым битом у типа char.
#include <stdio.h>
#include <locale.h>
#include <ctype.h>
int main(int ac, char *av[]){
char c;
char *string = "абвгдежзиклмноп";
setlocale(LC_ALL, "");
for(;c = *string;string++){
#ifdef DEBUG
printf("%c %d %d\n", *string, *string, c);
#endif
if(isprint(c)) printf("%c - печатный символ\n", c);
}
return 0;
}
Эта программа неожиданно печатает
% a.out
в - печатный символ
з - печатный символ
И все. В чем дело???
Рассмотрим к примеру символ 'г'. Его код '\307'. В операторе
c = *string;
Символ c получает значение -57 (десятичное), которое ОТРИЦАТЕЛЬНО. В системном файле /usr/include/ctype.h макрос isprint определен так:
#define isprint(c) ((_ctype + 1)[c] & (_P|_U|_L|_N|_B))
И значение c используется в нашем случае как отрицательный индекс в массиве, ибо индекс приводится к типу int (signed). Откуда теперь извлекается значение флагов нам неизвестно; можно только с уверенностью сказать, что НЕ из массива _ctype. Проблему решает либо использование
isprint(c & 0xFF)
либо
isprint((unsigned char) c)
либо объявление в нашем примере
unsigned char c;
В первом случае мы явно приводим signed к unsigned битовой операцией, обнуляя лишние биты. Во втором и третьем - unsigned char расширяется в unsigned int, который останется положительным. Вероятно, второй путь предпочтительнее. 3.12.Итак, снова напомним, что русские буквы char, а не unsigned char дают отрицательные индексы в массиве.
char c = 'г';
int x[256];
...x[c]... /* индекс < 0 */
...x['г']...
Поэтому байтовые индексы должны быть либо unsigned char, либо & 0xFF. Как в следующем примере:
/* Программа преобразования символов в файле: транслитерация
tr abcd prst заменяет строки
xxxxdbcaxxxx -> xxxxtrspxxxx
По мотивам книги М.Дансмура и Г.Дейвиса.
*/
#include <stdio.h>
#define ASCII 256 /* число букв в алфавите ASCII */
/* BUFSIZ определено в stdio.h */
char mt[ ASCII ]; /* таблица перекодировки */
/* начальная разметка таблицы */
void mtinit(){
register int i;
for( i=0; i < ASCII; i++ )
mt[i] = (char) i;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
register char *tin, *tout; /* unsigned char */
char buffer[ BUFSIZ ];
if( argc != 3 ){
fprintf( stderr, "Вызов: %s что наЧто\n", argv[0] );
return(1);
}
tin = argv[1]; tout = argv[2];
if( strlen(tin) != strlen(tout)){
fprintf( stderr, "строки разной длины\n" );
return(2);
}
mtinit();
do{
mt[ (*tin++) & 0xFF ] = *tout++;
/* *tin - имеет тип char.
* & 0xFF подавляет расширение знака
*/
} while( *tin );
tout = mt;
while( fgets( buffer, BUFSIZ, stdin ) != NULL ){
for( tin = buffer; *tin; tin++ )
*tin = tout[ *tin & 0xFF ];
fputs( buffer, stdout );
}
return(0);
}
3.13.
int main(int ac, char *av[]){
char c = 'г';
if('a' <= c && c < 256)
printf("Это одна буква.\n");
return 0;
}
Увы, эта программа не печатает НИЧЕГО. Просто потому, что signed char в сравнении (в операторе if) приводится к типу int. А как целое число - русская буква отрицательна. Снова решением является либо использование везде (c & 0xFF), либо объявление unsigned char c. В частности, этот пример показывает, что НЕЛЬЗЯ просто так сравнивать две переменные типа char. Нужно принимать предохранительные меры по подавлению расширения знака:
if((ch1 & 0xFF) < (ch2 & 0xFF))...;
Для unsigned char такой проблемы не будет.
3.14.Почему неверно:
#include <stdio.h>
main(){
char c;
while((c = getchar()) != EOF)
putchar(c);
}
Потому что c описано как char, в то время как EOF - значение типа int равное (-1). Русская буква "Большой твердый знак" в кодировке КОИ-8 имеет код '\377' (0xFF). Если мы подадим на вход этой программе эту букву, то в сравнении signed char со значением знакового целого EOF, c будет приведено тоже к знаковому целому - расширением знака. 0xFF превратится в (-1), что означает, что поступил символ EOF. Сюрприз!!! Посему данная программа будет делать вид, что в любом файле с большим русским твердым знаком после этого знака (и включая его) дальше ничего нет. Что есть досадное заблуждение. Решением служит ПРАВИЛЬНОЕ объявление int c. 3.15.Изучите поведение программы
#define TYPE char
void f(TYPE c){
if(c == 'й') printf("Это буква й\n");
printf("c=%c c=\\%03o c=%03d c=0x%0X\n", c, c, c, c);
}
int main(){
f('г'); f('й');
f('z'); f('Z');
return 0;
}
когда TYPE определено как char, unsigned char, int.
Объясните поведение. Выдачи в этих трех случаях таковы (int == 32 бита):
c=г c=\37777777707 c=-57 c=0xFFFFFFC7
Это буква й
c=й c=\37777777712 c=-54 c=0xFFFFFFCA
c=z c=\172 c=122 c=0x7A
c=Z c=\132 c=090 c=0x5A
c=г c=\307 c=199 c=0xC7
c=й c=\312 c=202 c=0xCA
c=z c=\172 c=122 c=0x7A
c=Z c=\132 c=090 c=0x5A
и снова как 1 случай.
Рассмотрите альтернативу
if(c == (unsigned char) 'й') printf("Это буква й\n");
где предполагается, что знак у русских букв и у c НЕ расширяется. В данном случае фраза 'Это буква й' не печатается ни с типом char, ни с типом int, поскольку в сравнении c приводится к типу signed int расширением знакового бита (который равен 1). Слева получается отрицательное число! В таких случаях вновь следует писать
if((unsigned char)c == (unsigned char)'й') printf("Это буква й\n");
3.16.Обычно возникают проблемы при написании функций с переменным числом аргументов. В языке Си эта проблема решается использованием макросов va_args, не зависящих от соглашений о вызовах функций на данной машине, и использующих эти макросы специальных функций. Есть два стиля оформления таких программ: с использованием <varargs.h> и <stdarg.h>. Первый был продемонстрирован в первой главе на примере функции poly(). Для иллюстрации второго приведем пример функции трассировки, записывающей собщение в файл:
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>
void trace(char *fmt, ...) {
va_list args;
static FILE *fp = NULL;
if(fp == NULL){
if((fp = fopen("TRACE", "w")) == NULL) return;
}
va_start(args, fmt);
/* второй аргумент: арг-т после которого
* в заголовке функции идет ... */
vfprintf(fp, fmt, args); /* библиотечная ф-ция */
fflush(fp); /* вытолкнуть сообщение в файл */
va_end(args);
}
main(){ trace( "%s\n", "Go home.");
trace( "%d %d\n", 12, 34);
}
Символ `...' (троеточие) в заголовке функции обозначает переменный (возможно пустой) список аргументов. Он должен быть самым последним, следуя за всеми обязательными аргументами функции. Макрос va_arg(args,type), извлекающий из переменного списка аргументов `...' очередное значение типа type, одинаков в обоех моделях. Функция vfprintf может быть написана через функцию vsprintf (в действительности обе функции - стандартные):
int vfprintf(FILE *fp, const char *fmt, va_list args){
/*static*/ char buffer[1024]; int res;
res = vsprintf(buffer, fmt, args);
fputs(buffer, fp); return res;
}
Функция vsprintf(str,fmt,args); аналогична функции sprintf(str,fmt,...) - записывает преобразованную по формату строку в байтовый массив str, но используется в контексте, подобном приведенному. В конец сформированной строки sprintf записывает '\0'. 3.17.Напишите функцию printf, понимающую форматы %c (буква), %d (целое), %o (восьмеричное), %x (шестнадцатеричное), %b (двоичное), %r (римское), %s (строка), %ld (длинное целое). Ответ смотри в приложении. 3.18.Для того, чтобы один и тот же исходный текст программы транслировался на разных машинах (в разных системах), приходится выделять в программе системно-зависимые части. Такие части должны по-разному выглядеть на разных машинах, поэтому их оформляют в виде так называемых "условно компилируемых" частей:
#ifdef XX
... вариант1
#else
... вариант2
#endif
Эта директива препроцессора ведет себя следующим образом: если макрос с именем XX был определен
#define XX
то в программу подставляется вариант1, если же нет - вариант2. Оператор #else не обязателен - при его отсутствии вариант2 пуст. Существует также оператор #ifndef, который подставляет вариант1 если макрос XX не определен. Есть еще и оператор #elif else if:
#ifdef макро1
...
#elif макро2
...
#else
...
#endif
Определить макрос можно не только при помощи #define, но и при помощи ключа компилятора, так
cc -DXX file.c ...
соответствует включению в начало файла file.c директивы
#define XX
А для программы
main(){
#ifdef XX
printf( "XX = %d\n", XX);
#else
printf( "XX undefined\n");
#endif
}
ключ
cc -D"XX=2" file.c ...
эквивалентен заданию директивы
#define XX 2
Что будет, если совсем не задать ключ -D в данном примере?
Этот прием используется в частности в тех случаях, когда какие-то стандартные типы или функции в данной системе носят другие названия:
cc -Dvoid=int ...
cc -Dstrchr=index ...
В некоторых системах компилятор автоматически определяет специальные макросы: так компиляторы в UNIX неявно подставляют один из ключей (или несколько сразу):
-DM_UNIX
-DM_XENIX
-Dunix
-DM_SYSV
-D__SVR4
-DUSG
... бывают и другие
Это позволяет программе "узнать", что ее компилируют для системы UNIX. Более подробно про это написано в документации по команде cc. 3.19.Оператор #ifdef применяется в include-файлах, чтобы исключить повторное включение одного и того же файла. Пусть файлы aa.h и bb.h содержат
aa.h bb.h
#include "cc.h" #include "cc.h"
typedef unsigned long ulong; typedef int cnt_t;
А файлы cc.h и 00.c содержат
cc.h 00.c
... #include "aa.h"
struct II { int x, y; }; #include "bb.h"
... main(){ ... }
В этом случае текст файла cc.h будет вставлен в 00.c дважды: из aa.h и из bb.h. При компиляции 00.c компилятор сообщит "Переопределение структуры II". Чтобы includeфайл не подставлялся еще раз, если он уже однажды был включен, придуман следующий прием - следует оформлять файлы включений так:
/* файл cc.h */
#ifndef _CC_H
# define _CC_H /* определяется при первом включении */
...
struct II { int x, y; };
...
#endif /* _CC_H */
Второе и последующие включения такого файла будут подставлять пустое место, что и требуется. Для файла <sys/types.h> было бы использовано макроопределение _SYS_TYPES_H. 3.20.Любой макрос можно отменить, написав директиву
#undef имяМакро
Пример:
#include <stdio.h>
#undef M_UNIX
#undef M_SYSV
main() {
putchar('!');
#undef putchar
#define putchar(c) printf( "Буква '%c'\n", c);
putchar('?');
#if defined(M_UNIX) || defined(M_SYSV)
/* или просто #if M_UNIX */
printf("Это UNIX\n");
#else
printf("Это не UNIX\n");
#endif /* UNIX */
}
Обычно #undef используется именно для переопределения макроса, как putchar в этом примере (дело в том, что putchar - это макрос из <stdio.h>). Директива #if, использованная нами, является расширением оператора #ifdef и подставляет текст если выполнено указанное условие:
#if defined(MACRO) /* равно #ifdef(MACRO) */
#if !defined(MACRO) /* равно #ifndef(MACRO) */
#if VALUE > 15 /* если целая константа
#define VALUE 25
больше 15 (==, !=, <=, ...) */
#if COND1 || COND2 /* если верно любое из условий */
#if COND1 && COND2 /* если верны оба условия */
Директива #if допускает использование в качестве аргумента довольно сложных выражений, вроде
#if !defined(M1) && (defined(M2) || defined(M3))
3.21.Условная компиляция может использоваться для трассировки программ:
#ifdef DEBUG
# define DEBUGF(body) \
{ \
body; \
}
#else
# define DEBUGF(body)
#endif
int f(int x){ return x*x; }
int main(int ac, char *av[]){
int x = 21;
DEBUGF(x = f(x); printf("%s equals to %d\n", "x", x));
printf("x=%d\n", x);
}
При компиляции
cc -DDEBUG file.c
в выходном потоке программы будет присутствовать отладочная выдача. При компиляции без -DDEBUG этой выдачи не будет.
3.22.В языке C++ (развитие языка Си) слова class, delete, friend, new, operator, overload, template, public, private, protected, this, virtual являются зарезервированными (ключевыми). Это может вызвать небольшую проблему при переносе текста программы на Си в систему программирования C++, например:
#include <termio.h>
...
int fd_tty = 2; /* stderr */
struct termio old, new;
ioctl (fd_tty, TCGETA, &old);
new = old;
new.c_lflag |= ECHO | ICANON;
ioctl (fd_tty, TCSETAW, &new);
...
Строки, содержащие имя переменной (или функции) new, окажутся неправильными в C++. Проще всего эта проблема решается переименованием переменной (или функции). Чтобы не производить правки во всем тексте, достаточно переопределить имя при помощи директивы define:
#define new new_modes
... старый текст ...
#undef new
При переносе программы на Си в C++ следует также учесть, что в C++ для каждой функции должен быть задан прототип, прежде чем эта функция будет использована (Си позволяет опускать прототипы для многих функций, особенно возвращающих значения типов int или void). [Назад][Содержание][Вперед] |