Рудякова А.Н., Липинский А.Ю., Данилов В.В., Рудяков И.Ю. Аппаратно-программные средства встраиваемых компьютерных систем

Подождите немного. Документ загружается.

Основные понятия языка С

Компилятор GCC

while (условие) оператор;

Здесь оператор (тело цикла) может быть пустым оператором,

единственным оператором или блоком. Условие (управляющее выражение)

может быть любым допустимым в языке выражением. Условие считается

истинным, если значение выражения не равно нулю, а оператор

выполняется, если условие принимает значение ИСТИНА. Если условие

принимает значение ЛОЖЬ, программа выходит из цикла и выполняется

следующий за циклом оператор.

Как и в цикле for, в цикле while условие проверяется перед началом

итерации. Это значит, что если условие ложно, тело цикла не будет

выполнено.

Цикл do-while

В отличие от циклов for и while, которые проверяют свое условие перед

итерацией, do-while делает это после нее. Поэтому цикл do-while всегда

выполняется как минимум один раз. Общая

форма цикла do-while

do {

оператор;

} while (условие);

Если оператор не является блоком, фигурные скобки не обязательны, но

их почти всегда ставят, чтобы оператор достаточно наглядно отделялся от

условия. Итерации оператора do-while выполняются, пока условие не примет

значение ЛОЖЬ.

Цикл do-while часто используется в функциях выбора пунктов меню.

Если пользователь вводит допустимое значение, оно возвращается в качестве

значения функции. В

противном случае цикл требует повторить ввод.

Оператор перехода

Глава 2

В языке С определены четыре оператора перехода: return, goto, break и

continue. Операторы return и goto можно использовать в любом месте внутри

функции. Операторы break и continue можно использовать в любом из

операторов цикла. Как указывалось ранее в этой главе, break можно также

использовать в операторе switch.

Оператор return

Оператор return используется для выхода из функции. Отнесение его к

категории операторов перехода

обусловлено тем, что он заставляет

программу перейти в точку вызова функции. Оператор return может иметь

ассоциированное с ним значение, тогда при выполнении данного оператора

это значение возвращается в качестве значения функции. В функциях типа

void используется оператор return без значения.

Общая форма оператора return следующая:

return выражение;

Выражение присутствует только в том случае, если функция возвращает

значение. Это значение выражения становится возвращаемым значением

функции.

Внутри функции может присутствовать произвольное количество

операторов return. Выход из функции происходит тогда, когда встречается

один из них. Закрывающаяся фигурная скобка } также вызывает выход из

функции. Выход программы на нее эквивалентен оператору return без

значения.

В этом случае функция, тип которой отличен от void, возвращает

неопределенное значение.

Функция, определенная со спецификатором void, не может содержать

return со значением. Так как эта функция не возвращает значения, в ней не

может быть оператора return, возвращающего значение.

Оператор goto

Основные понятия языка С

Компилятор GCC

Кроме goto, в языке С есть другие операторы управления (например

break, continue), поэтому необходимости в применении goto практически нет.

В результате чрезмерного использования операторов goto программа плохо

читается, она становится "похожей на спагетти". Чаще всего такими

программами недовольна администрация фирм, производящих программный

продукт. То есть оператор goto весьма непопулярен, более того, считается,

что в программировании не

существует ситуаций, в которых нельзя обойтись

без оператора goto. Но в некоторых случаях его применение все же уместно.

Иногда, при умелом использовании, этот оператор может оказаться весьма

полезным, например, если нужно покинуть глубоко вложенные циклы. В

данной книге оператор goto рассматривается только в этом разделе.

Для оператора goto всегда необходима метка. Метка — это

идентификатор

с последующим двоеточием. Метка должна находится в той

же функции, что и goto, переход в другую функцию невозможен. Общая

форма оператора goto следующая:

goto метка;

метка:

Метка может находиться как до, так и после оператора goto.

Оператор break

Оператор break применяется в двух случаях. Во-первых, в операторе

switch с его помощью прерывается выполнение последовательности case (см.

раздел "Оператор выбора — switch" ранее в этой главе). В этом случае

оператор break не передает управление за пределы блока. Во-вторых,

оператор break используется для немедленного прекращения

выполнения

цикла без проверки его условия, в этом случае оператор break передает

управление оператору, следующему после оператора цикла.

Глава 2

Когда внутри цикла встречается оператор break, выполнение цикла

безусловно (т.е. без проверки каких-либо условий.) прекращается и

управление передается оператору, следующему за ним.

Оператор break часто используется в циклах, в которых некоторое

событие должно вызвать немедленное прекращение выполнения цикла.

Если оператор break присутствует внутри оператора switch, который

вложен в какие-либо циклы, то break относится

только к switch, выход из

цикла не происходит.

Оператор continue

Можно сказать, что оператор continue немного похож на break. Оператор

break вызывает прерывание цикла, a continue — прерывание текущей

итерации цикла и осуществляет переход к следующей итерации. При этом

все операторы до конца тела цикла пропускаются. В цикле for оператор

continue вызывает выполнение операторов приращения и проверки условия

цикла.

В циклах while и do-while оператор continue передает управление

операторам проверки условий цикла.

Блок операторов

Блок – это последовательность операторов, заключенных в фигурные

скобки и рассматриваются как одна программная единица. Операторы,

составляющие блок, логически связаны друг с другом. Иногда блок называют

составным оператором. Блок всегда начинается открывающейся фигурной

скобкой { и заканчивается закрывающейся }. Чаще всего блок

используется

как составная часть какого-либо оператора, выполняющего действие над

группой операторов, например, if или for. Однако блок можно поставить в

любом месте, где может находиться оператор.

2.2. Использование функций, макроопределений

Функции:

В общем виде функция выглядит следующим образом:

Основные понятия языка С

Компилятор GCC

возвр-тип имя-функции(список параметров)

{

тело функции

}

где возвр-тип определяет тип данного, возвращаемого функцией. Функция

может возвращать любой тип данных, за исключением массивов список

параметров — это список, элементы которого отделяются друг от друга

запятыми. Каждый такой элемент состоит из имени переменной и ее типа

данных. При вызове функции параметры принимают значения аргументов.

Функция может быть и

без параметров, тогда их список будет пустым. Такой

пустой список можно указать в явном виде, поместив для этого внутри

скобок ключевое слово void.

В объявлениях (декларациях) переменных можно объявить

(декларировать) несколько переменных одного и того же типа, используя для

этого список одних только имен, элементы которого отделены друг от друга

запятыми.

А все параметры функций, наоборот, должны объявляться

отдельно, причем для каждого из них надо указывать и тип, и имя. То есть в

общем виде список объявлений параметров должен выглядеть следующим

образом:

f(тип имя_переменной1, тип имя_переменной2,..., тип

имя_переменнойN)

Область действия функции

В языке правила работы с областями действия — это правила, которые

определяют, известен ли фрагменту кода другой фрагмент кода или данных,

или имеет ли он доступ к этому другому фрагменту.

Каждая функция представляет собой конечный блок кода. Таким

образом, она определяет область действия этого блока. Это значит, что

код

Глава 2

функции является закрытым и недоступным ни для какого выражения из

любой другой функции, если только не выполняется вызов содержащей его

функции. (Например, нельзя перейти в середину другой функции с помощью

goto.) Код, который составляет тело функции, скрыт от остальной части

программы, и если он не использует глобальных переменных, то не может

воздействовать на другие части программы или, наоборот, подвергаться

воздействию с их стороны. Иначе говоря, код и данные, определенные

внутри одной функции, без глобальных переменных не могут воздействовать

на код и данные внутри другой функции, так как у любых двух разных

функций разные области действия.

Переменные, определенные внутри функции, являются локальными.

Локальная

переменная создается в начале выполнения функции, а при

выходе из этой функции она уничтожается. Таким образом, локальная

переменная не может сохранять свое значение в промежутках между

вызовами функции. Единственное исключение из этого правила —

переменные, объявленные со спецификатором класса памяти static. Таким

переменным память выделяется так же, как и глобальным переменным,

которые используются для хранения значений, но область действия таких

переменных ограничена содержащими их функциями.

Формальные параметры функции также находятся в ее области

действия. Это значит, что параметр доступен внутри всей функции. Параметр

создается в начале выполнения функции, и уничтожается при выходе из нее.

Все функции имеют файл в качестве области действия

. Таким образом, в

ANSI С функцию нельзя определять внутри другой функции.

Однако компилятор GCC обеспечивает расширение языка С, которое

позволяет осуществить вложенность функций. Имя вложенной функции

является локальным в блоке, где она определена. Например, в следующем

примере определяется вложенная функция с именем square, которая

вызывается дважды:

Основные понятия языка С

Компилятор GCC

foo (double a, double b)

{

double square (double z) { return z * z; }

return square (a) + square (b);

}

Вложенная функция имеет доступ ко всем переменным объемлющей

функции, которые видны в точке ее определения. Это называется

"лексическая область действия". Например, ниже мы показываем вложенную

функцию, которая использует наследуемую переменную с именем offset:

bar (int *array, int offset, int size)

{

int access (int *array, int index)

{ return array[index + offset]; }

int i;

...

for (i = 0; i < size; i++)

... access (array, i) ...

}

Определения вложенных функций разрешаются внутри функций, где

допустимы определения переменных; то есть в любом блоке перед первым

оператором в блоке.

Аргументы функции

Если функция должна принимать аргументы, то в ее объявлении следует

декларировать параметры, которые примут значения этих аргументов.

Возврат значений

Все функции, кроме тех, которые относятся к типу void, возвращают

значение. Это значение указывается выражением в операторе return.

Если функция не объявлена как имеющая тип void, она может

использоваться как операнд в выражении

Глава 2

В современных, правильно написанных программах на языке С каждую

функцию перед использованием необходимо объявлять. Обычно это делается

с помощью прототипа функции.

Прототипы дают компилятору возможность тщательнее выполнять

проверку типов, подобно тому, как это делается в таких языках как Pascal.

Если используются прототипы, то компилятор может обнаружить любые

сомнительные преобразования типов аргументов, необходимые

при вызове

функции, если тип ее параметров отличается от типов аргументов. При этом

будут выданы предупреждения обо всех таких сомнительных

преобразованиях. Компилятор также обнаружит различия в количестве

аргументов, использованных при вызове функции, и в количестве параметров

функции.

В общем виде прототип функции должен выглядеть таким образом:

тип имя_функции(тип имя_парам1, тип имя_парам2, ...,

имя_парамN);

Использование имен параметров не обязательно. Однако они дают

возможность компилятору при наличии ошибки указать имена, для которых

обнаружено несоответствие типов, так что не поленитесь указать этих имен

— это позволит сэкономить время впоследствии.

Единственная функция, для которой не требуется прототип — это

main(), так как это первая функция, вызываемая в начале работы

программы.

Если функция в языке С не имеет параметров, то в ее прототипе внутри

списка параметров стоит только ключевое слово void. Таким образом

компилятор узнает, что у функции нет параметров, и любое обращение к ней,

в котором имеются аргументы, будет считаться ошибкой.

Прототипы функций позволяют "отлавливать" ошибки еще до запуска

программы

. Кроме того, они запрещают вызов функций при несовпадении

Основные понятия языка С

Компилятор GCC

типов (т.е. с неподходящими аргументами) и тем самым помогают проверять

правильность программы.

Макроопределения:

Директива #define

Директива #define (являющаяся одной из директив препроцессора, см. п.

2.3) определяет идентификатор и последовательность символов, которая

будет подставляться вместо идентификатора каждый раз, когда он встретится

в исходном файле. В общем виде директива выглядит таким образом:

#define имя_макроопределения последовательность_символов

В этом выражении нет точки с запятой. Между идентификатором и

последовательностью символов последовательность_символов может быть

любое количество пробелов, но признаком конца последовательности

символов может быть только разделитель строк.

Предположим, например, что вместо значения 1 нужно использовать

слово LEFT (левый), а вместо значения 0 — слово RIGHT (правый). Тогда

можно сделать следующие объявления с помощью

директивы #define:

#define LEFT 1

#define RIGHT 0

В результате компилятор будет подставлять 1 или 0 каждый раз, когда в

вашем файле исходного кода встречается идентификатор соответственно

LEFT или RIGHT. Например, следующий код выводит на экран 0 1 2:

printf("%d %d %d", RIGHT, LEFT, LEFT+1);

Глава 2

После определения имя макроса можно использовать в определениях

других имен макросов. Вот, например, код, определяющий значения ONE

(один), TWO (два) и three (три):

#define ONE 1

#define TWO ONE+ONE

#define THREE ONE+TWO

Макроподстановка — это просто замена какого-либо идентификатора

связанной с ним последовательностью символов. Поэтому если требуется

определить стандартное сообщение об ошибке, то можно написать примерно

следующее:

#define E_MS "стандартная ошибка при вводе\n"

/* ... */

printf(E_MS);

Теперь каждый раз, когда встретится идентификатор E_MS, компилятор

будет его заменять строкой "стандартная ошибка при вводе\n". Для

компилятора выражение printf() на самом деле будет выглядеть таким

образом:

printf("стандартная ошибка при вводе\n");

Если идентификатор находится внутри строки, заключенной в кавычки,

то замены не будет. Например, при выполнении кода

#define XYZ это проверка

printf("XYZ");