Динамическое распределение памяти

Министерство высшего и профессионального образования РФ

Уральский государственный технический университет

Радиотехнический факультет

Кафедра “Автоматика и информационные технологии”

Курсовая работа по дисциплине

основы алгоритмизации и программирования

Выполнил: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 4

Руководство программиста 5

Задание №2 5

Задание №6 5

Задание №8 6

Задание №10 8

Задание №12 10

Задание №14 11

Задание №16 12

Библиографический 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

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\n",x); // Вывод на экран адреса

начала блока для *x

printf("Adress of *y=%p\n",y); // --//-- *y

printf("Adress of *z=%p\n",z); // --//-- *z

free (z); // Освобождение блока

выделенного для *z

free (y); // --//-- *y

free (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

//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\n");

exit (1);

}

//Заполнение массива случ. числами в диапазоне от -3 до 7 с

одновременным

//выводом на экран

for (int i=0;i

#include

//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\n");

exit (1);

}

if (!DinMatr2(&M2)) //--//-- Matr2

{

printf("Не хватает памяти под M2\n");

exit (1);

}

FreeMatr1 (&M1); //Освобождение памяти из под Matr1

FreeMatr2 (&M2); //--//-- Matr2

return 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

for (int i=0;im;i++)

{

if (!(matr->ptr[i]=(int *)malloc(sizeof(int)*(matr->n)))) return

}

return 1;

}

void FreeMatr1(Matr1 *matr)

{

if (matr->ptr) free (matr->ptr);

}

void FreeMatr2(Matr2 *matr)

{

for (int i=0;im;i++)

{

if (matr->ptr[i]) free(matr->ptr[i]);

}

if (matr->ptr) free(matr->ptr);

}

Задание №10

#include

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\n");

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\n");

exit(1);

}

n=0;

putch(10); //Перевод карретки и

перевод строки

putch(13); //при выводе на

экран

}

if ((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\n");

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\n");

exit(1);

}

putch (c); //Вывод цифры на

экран

}

printf ("Output\n");

for (int i=0;i

#include

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\n");

exit(1);

}

Setelem(&M,M_);

printf ("%f\n",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;im;i++)

{

if (!(matr->ptr[i]=(double *)malloc(sizeof(double)*(matr->n))))

return 0;

}

return 1;

}

void FreeMatr(Matr *matr)

{

for (int i=0;im;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;im;i++)

{

for (int j=0;jn;j++) (matr->ptr[i][j])=M[i][j];

}

double OctNorm(Matr *matr)

{

double max=0;

double a=0;

for (int i=0;im;i++)

{

max+=matr->ptr[i][0];

}

for (int j=0;jn;j++)

{

for (i=0;im;i++)

{

a+=matr->ptr[i][j];

}

if (a>max) max=a;

a=0;

}

return max;

}

Задание №14

#include

void main(void)

{

long N=1;

char *A;

A=(char *)calloc(N,1024); //Выделение в куче места

{

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("\nMaximum size of heap N=%iKb",N);//Вывод результатов

}

Задание №16

#include

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')&&(cn) 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 ("\n");

}

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,"\n");

}

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.