Министерство высшего и профессионального образования РФ
Уральский государственный технический университет
Радиотехнический факультет
Кафедра “Автоматика и информационные технологии”Динамическое распределение памяти
Курсовая работа по дисциплине
основы алгоритмизации и программированияВыполнил:студент Золин А.С.
группа Р-290Б
Проверил: Трофимов С.П.
Дата:Екатеринбург 2000
Содержание
Содержание 2
Введение 3
Руководство пользователя 4
Задание №2 4
Задание №6 4
Задание №8 4
Задание №10 4
Задание №12 4
Задание №14 4
Задание №16 4Руководство программиста 5
Задание №2 5
Задание №6 5
Задание №8 6
Задание №10 8
Задание №12 10
Задание №14 11
Задание №16 12Библиографический список 15
Введение
Целью работы является демонстрация работы с динамической
памятью на примере программ разработанных к заданиям 2, 6, 8, 10,
12, 14, 16 из методического указания [1].
Динамическое распределение памяти предоставляет программисту
большие возможности при обращении к ресурсам памяти в процессе
выполнения программы, и корректная работа программы с динамической
памятью в существенной степени зависит от знания функций для работы
с ней.Руководство пользователя
Задание №2
Для того чтобы убедиться что для каждого из однобайтовых данных
в куче выделено 16 байт т.е. 1 параграф нужно сравнить три адреса,
которые появяться на экран в рез-те действия этой программы. Если
числа в этих адресах стоящие до двоеточия увеличиваютя (от первого
к последнему) на еденичку, то это означает что на каждый блок
выделен один параграф в куче = 16 байт. Для получения этих адресов
в отладчике достаточно нажать Alt+F4 (в режиме отладчика) затем в
появившемся запросе ввести *x появится меню, вверху которого и
будет нужный адрес, аналогично для *y, *z.Задание №6
Программа выделяет память под 20 переменных типа int, заполняет
их случайными числами из интервала [-3;7] и выводит их на экран.Задание №8
Программа хранит матрицы в виде двух структур:
Struct Matr1{int m, n; int *ptr};
Struct Matr2{int m, n; int **ptr};
И выделяет память под них с помощью следующих функций:
Int DinMatr1(Matr1 *matr);
Int DinMatr2(Matr2 *matr);Задание №10
Программа получает с клавиатуры натуральные числа, сохраняя их
в куче, конец ввода – число 0. По окончании ввода числа выводятся
на экран.Задание №12
Программа вычисляет октоэдрическую норму матрицы произвольных
размеров.Задание №14
Программа вычисляет общий размер свободной кучи.
Задание №16
Программа выполняет считывание матрицы произвольных размеров из
файла (разделителями являются пробелы), вывод этой матрицы на
экран, а также запись в файл.Руководство программиста
В этом разделе будут приведены листинги программ с
комментариями.Задание №2
#include <stdio.h>
#include <alloc.h>
#include <conio.h>
int main(void)
{
char *x,*y,*z; //Объявление переменных
x=(char *)malloc(sizeof(char)); //Выделение динамической
памяти для *x
y=(char *)malloc(sizeof(char)); // —//— *y
z=(char *)malloc(sizeof(char)); // —//— *z
clrscr(); // Очистка экрана
printf(«Adress of *x=%p
«,x); // Вывод на экран адреса
начала блока для *x
printf(«Adress of *y=%p
«,y); // —//— *y
printf(«Adress of *z=%p
«,z); // —//— *z
free (z); // Освобождение блока
выделенного для *z
free (y); // —//— *yfree (x); // —//— *x
/*
Для того чтобы убедиться что для каждого из однобайтовых данных
в куче
выделено 16 байт т.е. 1 параграф нужно сравнить три адреса,
которые поя-
вяться на экран в рез-те действия этой программы. Если числа в
этих адресах
стоящие до двоеточия увеличиваютя (от первого к последнему) на
еденичку, то
это означает что на каждый блок выделен один параграф в куче =
16 байт.
Для получения этих адресов в отладчике достаточно нажать Alt+F4
(в режиме
отладчика) затем в появившемся запросе ввести *x появится меню,
вверху
которого и будет нужный адрес, аналогично для *y, *z.
*/
return 0;
}Задание №6
#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <alloc.h>
#include <process.h>
#include <stdlib.h>
//N_var — число элементов массива
#define N_var 20
main()
{
clrscr();
//Инициализация генератора случ. чисел
randomize();
int *mas;
//Выделение памяти под массив
if (!(mas=(int *)malloc(sizeof(int )*N_var)))
{
printf («Не достаточно памяти для выделения массива
«);
exit (1);
}
//Заполнение массива случ. числами в диапазоне от -3 до 7 с
одновременным
//выводом на экран
for (int i=0;i<N_var;i++)
{
mas[i]=random(11)-3;
printf(«N=%i %i
«,i,mas[i]);
}
//Освобождение памяти из под масси ва
free (mas);
return 0;
}Задание №8
#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <alloc.h>
#include <process.h>
//Структура Matr1, которая содержит размеры матрицы, а также
одномерный
//массив элементов матрицы и функцию для задания размеров матрицы
struct Matr1{
int m,n;
int *ptr;
void SetRazm(int mm,int nn)
{
m=mm;
n=nn;
}
};
//Структура Matr1, которая содержит размеры матрицы, а также
двумерный
//массив элементов матрицы и функцию для задания размеров матрицы
struct Matr2{
int m,n;
int **ptr;
void SetRazm(int mm,int nn)
{
m=mm;
n=nn;
}
};
int DinMatr1 (Matr1 *matr); //функция выделения памяти для
Matr1
int DinMatr2 (Matr2 *matr); //функция выделения памяти для
Matr2
void FreeMatr1(Matr1 *matr); //функция освобождения памяти
из под Matr1
void FreeMatr2(Matr2 *matr); //функция освобождения памяти
из под Matr2
main()
{
clrscr();
Matr1 M1; //Создание экземпляра Matr1
Matr2 M2; //Создание экземпляра
Matr2
M1.SetRazm(2,2); //Задание размеров Matr1
M2.SetRazm(2,2); //—//— Matr2
if (!DinMatr1(&M1)) //Выделение памяти для Matr1
{
printf(«Не хватает памяти под M1
«);
exit (1);
}
if (!DinMatr2(&M2)) //—//— Matr2
{
printf(«Не хватает памяти под M2
«);
exit (1);
}FreeMatr1 (&M1); //Освобождение памяти из под Matr1
FreeMatr2 (&M2); //—//— Matr2return 0;
}
int DinMatr1 (Matr1 *matr)
{
if (!((matr->ptr)=(int *)malloc(sizeof(int)*(matr->m)*(matr->n))))
return 0;
return 1;
}
int DinMatr2 (Matr2 *matr)
{
if (!(matr->ptr=(int **)malloc(sizeof(int *)*(matr->m)))) return
0;
for (int i=0;i<matr->m;i++)
{
if (!(matr->ptr[i]=(int *)malloc(sizeof(int)*(matr->n)))) return
0;
}
return 1;
}
void FreeMatr1(Matr1 *matr)
{
if (matr->ptr) free (matr->ptr);
}
void FreeMatr2(Matr2 *matr)
{
for (int i=0;i<matr->m;i++)
{
if (matr->ptr[i]) free(matr->ptr[i]);
}
if (matr->ptr) free(matr->ptr);
}Задание №10
#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <alloc.h>
#include <process.h>
main()
{
clrscr();
char **mas;
int c,m=0,n=0;
mas=(char **)malloc(sizeof(char *)); //Выделение памяти под
первое число
mas[0]=(char *)malloc(sizeof(char)); //Выделение памяти под
первую позицию
//цифры в числе
printf («Intput
«);
while ((c=getch())-'0') //Пока не ввели 0{
if (c==13) //При нажатии
Enter выделение памяти
{ //под новое
число
mas[m][n]=0;
m++;
if (!(mas=(char **)realloc(mas,sizeof(char *)*(m+1))))
{
printf («Не хватает памяти
«);
exit(1);
}
n=0;
putch(10); //Перевод карретки и
перевод строки
putch(13); //при выводе на
экран
}
if ((c<'0')||(c>'9')) continue; //Проверка на ввод
только цифр
if ((!n)&&(m)) //Выделение памяти под
первую позицию
{ //в следующем
числе
if(!(mas[m]=(char *)malloc(sizeof(char)) ))
{
printf («Не хватает памяти
«);
exit(1);
}
}
mas[m][n]=c; //Занесение цифры
на нужную позицию
n++; //в число
if (n) //Выделение
памяти под следующую
{ //позицию в
числе
if (!(mas[m]=(char *)realloc(mas[m],sizeof(char)*(n+1))))
{
printf («Не хватает памяти
«);
exit(1);
}
}
putch (c); //Вывод цифры на
экран
}printf («Output
«);
for (int i=0;i<m;i++) printf («%s
«,mas[i]);
//Вывод всех чисел на экран
for (i=0;i<m;i++) if (mas[i]) free(mas[i]);
//Освобождение памяти
if (mas) free(mas);
return 0;
}Задание №12
#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <alloc.h>
#include <process.h>
struct Matr{
int m,n;
double **ptr;
void SetRazm(int mm,int nn)
{
m=mm;
n=nn;
}
};
int DinMatr (Matr *matr); //функция выделения памяти
для Matr
void FreeMatr(Matr *matr); //функция освобождения памяти
из под Matr
void Setelem(Matr *matr,double M[3][3]);
//функция заполнения матрицы элементами
double OctNorm(Matr *matr); //функция вычисления нормы
матрицы
main()
{
clrscr();
double M_[3][3]={{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}};
Matr M;
M.SetRazm(3,3);
if (!DinMatr(&M))
{
printf («Не хватает памяти для матрицы
«);
exit(1);
}
Setelem(&M,M_);
printf («%f
«,OctNorm(&M));
FreeMatr(&M);
return 0;
}
int DinMatr (Matr *matr)
{
if (!(matr->ptr=(double **)malloc(sizeof(double *)*(matr->m))))
return 0;
for (int i=0;i<matr->m;i++)
{
if (!(matr->ptr[i]=(double *)malloc(sizeof(double)*(matr->n))))
return 0;
}
return 1;
}
void FreeMatr(Matr *matr)
{
for (int i=0;i<matr->m;i++)
{
if (matr->ptr[i]) free(matr->ptr[i]);
}
if (matr->ptr) free(matr->ptr);
}
void Setelem(Matr *matr,double M[3][3])
{
for (int i=0;i<matr->m;i++)
{
for (int j=0;j<matr->n;j++) (matr->ptr[i][j])=M[i][j];
}
}
double OctNorm(Matr *matr)
{
double max=0;
double a=0;
for (int i=0;i<matr->m;i++)
{
max+=matr->ptr[i][0];
}
for (int j=0;j<matr->n;j++)
{
for (i=0;i<matr->m;i++)
{
a+=matr->ptr[i][j];
}
if (a>max) max=a;
a=0;
}
return max;
}Задание №14
#include <stdio.h>
#include <alloc.h>
#include <conio.h>
#include <process.h>void main(void)
{
long N=1;
char *A;
A=(char *)calloc(N,1024); //Выделение в куче местаdo
{
free(A); //Освобождение массива
A=(char *)calloc(N,1024); //Выделение памяти под больший
массив
N++; //Увеличение счетчика
}
while(A!=NULL); //Продолжать пока память выделяется
printf(«
Maximum size of heap N=%iKb»,N);//Вывод результатов
}Задание №16
#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <alloc.h>
#include <process.h>
#include <stdlib.h>
struct MATR
{
int n,m;
double **ptr;
int read_(char name[80])
{
FILE *pf;
int i=0,j=0;
char c;
char num[10];
int pos=0,flag=1;
m=0;
n=0;
if (!(pf=fopen(name,»rt»))) return 0;
ptr=(double **)malloc(sizeof(double *));
ptr[0]=(double *)malloc(sizeof(double));
while ((c=fgetc(pf))!=EOF)
{
if (((c>='0')&&(c<='9'))||(c=='.'))
{
num[pos]=c;
pos++;
flag=1;
}
if ((c==' ')&&(flag))
{
flag=0;
num[pos]=0;
ptr[i][j]=atof(num);
j++;
ptr[i]=(double *)realloc(ptr[i],sizeof(double)*(j+1));
pos=0;
}
if ((c=='
')&&(flag))
{
flag=0;
num[pos]=0;
ptr[i][j]=atof(num);
i++;
ptr=(double **)realloc(ptr,sizeof(double *)*(i+1));
ptr[i]=(double *)malloc(sizeof(double));
j=0;
pos=0;
}
if (i>n) n=i;
if (j>m) m=j;
}
n—;
fclose (pf);
return 1;
}
void free_()
{
for(int i=0;i<=n;i++) free(ptr[i]);
free (ptr);
}
void print_()
{
for (int i=0;i<=n;i++)
{
for (int j=0;j<=m;j++)
{
printf («%8.3f «,ptr[i][j]);
}
printf («
«);
}
}
int write_(char name[80])
{
FILE *pf;
if (!(pf=fopen(name,»wt»))) return 0;
for (int i=0;i<=n;i++)
{
for (int j=0;j<=m;j++)
{
fprintf (pf,»%f «,ptr[i][j]);
}
fprintf (pf,»
«);
}
fclose (pf);
}
};
void main()
{
clrscr();
MATR A;
A.read_(«C:\mas.txt»);
A.print_();
A.write_(«C:\out.txt»);
A.free_();
}Библиографический список
Трофимов С.П. Программирование в Си. Динамическое распределение
памяти:
Метод. указания. Екатеринбург: изд-во УГТУ, 1998.Трофимов С.П. Программирование в Си. Организация ввода-вывода:
Метод. указания. Екатеринбург: изд-во УГТУ, 1998.Хинт К. Си без проблем. Руководство пользователя. М.: Бином, 1997.
