начает непосредственный переход к выполнению проверочной
части; в цикле FOR управление передается на шаг реинициали-
зации. (Оператор CONTINUE применяется только в циклах, но не
в переключателях. Оператор CONTINUE внутри переключателя
внутри цикла вызывает выполнение следующей итерации цикла).
В качестве примера приведем фрагмент, который обрабаты-
вает только положительные элементы массива а; отрицательные
значения пропускаются.
FOR (I = 0; I < N; I++) {
IF (A[I] < 0) /* SKIP NEGATIVE ELEMENTS */
CONTINUE;
... /* DO POSITIVE ELEMENTS */
}
Оператор CONTINUE часто используется, когда последующая
часть цикла оказывается слишком сложной, так что рассмотре-
ние условия, обратного проверяемому, приводит к слишком глу-
бокому уровню вложенности программы.
Упражнение 3-6.
Напишите программу копирования ввода на вывод, с тем ис-
ключением, что из каждой группы последовательных одинаковых
строк выводится только одна. (Это простой вариант утилиты
UNIQ систем UNIX).
3.9. Оператор GOTO и метки
В языке “C” предусмотрен и оператор GOTO, которым беско-
нечно злоупотребляют, и метки для ветвления. С формальной
точки зрения оператор GOTO никогда не является необходимым,
и на практике почти всегда можно обойтись без него. Мы не
использовали GOTO в этой книге.
Тем не менее, мы укажем несколько ситуаций, где оператор
GOTO может найти свое место. Наиболее характерным является
его использование тогда, когда нужно прервать выполнение в
некоторой глубоко вложенной структуре, например, выйти сразу
из двух циклов. Здесь нельзя непосредственно использовать
оператор BRеак, так как он прерывает только самый внутренний
цикл. Поэтому:
· 72 -
FOR ( ... )
FOR ( ... ) {
...
IF (DISASTER)
GOTO ERROR;
}
...
ERROR:
CLEAN UP THE MESS
Если программа обработки ошибок нетривиальна и ошибки могут
возникать в нескольких местах, то такая организация оказыва-
ется удобной. Метка имеет такую же форму, что и имя перемен-
ной, и за ней всегда следует двоеточие. Метка может быть
приписана к любому оператору той же функции, в которой нахо-
дится оператор GOTO.
В качестве другого примера рассмотрим задачу нахождения
первого отрицательного элемента в двумерном массиве. (Много-
мерные массивы рассматриваются в главе 5). Вот одна из воз-
можностей:
FOR (I = 0; I < N; I++)
FOR (J = 0; J < M; J++)
IF (V[I][J] < 0)
GOTO FOUND;
/* DIDN'T FIND */
...
FOUND:
/* FOUND ONE AT POSITION I, J */
...
Программа, использующая оператор GOTO, всегда может быть
написана без него, хотя, возможно, за счет повторения неко-
торых проверок и введения дополнительных переменных. Напри-
мер, программа поиска в массиве примет вид:
FOUND = 0;
FOR (I = 0; I < N && !FOUND; I++)
FOR (J = 0; J < M && !FOUND; J++)
FOUND = V[I][J] < 0;
IF (FOUND)
/* IT WAS AT I-1, J-1 */
...
ELSE
/* NOT FOUND */
...
Хотя мы не являемся в этом вопросе догматиками, нам все
же кажется, что если и нужно использовать оператор GOTO, то
весьма умеренно.
· 73 -
4. Функции и структура программ.
Функции разбивают большие вычислительные задачи на ма-
ленькие подзадачи и позволяют использовать в работе то, что
уже сделано другими, а не начинать каждый раз с пустого мес-
та. Соответствующие функции часто могут скрывать в себе де-
тали проводимых в разных частях программы операций, знать
которые нет необходимости, проясняя тем самым всю программу,
как целое, и облегчая мучения при внесении изменений.
Язык “C” разрабатывался со стремлением сделать функции
эффективными и удобными для использования; “C”-программы
обычно состоят из большого числа маленьких функций, а не из
нескольких больших. Программа может размещаться в одном или
нескольких исходных файлах любым удобным образом; исходные
файлы могут компилироваться отдельно и загружаться вместе
наряду со скомпилированными ранее функциями из библиотек. Мы
здесь не будем вдаваться в детали этого процесса, поскольку
они зависят от используемой системы.
Большинство программистов хорошо знакомы с “библиотечны-
ми” функциями для ввода и вывода /GETCHAR , PUTCHAR/ и для
численных расчетов /SIN, COS, SQRT/. В этой главе мы сообщим
больше о написании новых функций.
4.1. Основные сведения.
Для начала давайте разработаем и составим программу пе-
чати каждой строки ввода, которая содержит определенную ком-
бинацию символов. /Это - специальный случай утилиты GREP
системы “UNIX”/. Например, при поиске комбинации “THE” в на-
боре строк
NOW IS THE TIME
FOR ALL GOOD
MEN TO COME TO THE AID
OF THEIR PARTY
в качестве выхода получим
NOW IS THE TIME
MEN TO COME TO THE AID
OF THEIR PARTY
основная схема выполнения задания четко разделяется на три
части:
WHILE (имеется еще строка)
IF (строка содержит нужную комбинацию)
вывод этой строки
· 74 -
Конечно, возможно запрограммировать все действия в виде
одной основной процедуры, но лучше использовать естественную
структуру задачи и представить каждую часть в виде отдельной
функции. С тремя маленькими кусками легче иметь дело, чем с
одним большим, потому что отдельные не относящиеся к сущест-
ву дела детали можно включить в функции и уменьшить возмож-
ность нежелательных взаимодействий. Кроме того, эти куски
могут оказаться полезными сами по себе.
“Пока имеется еще строка” - это GETLINE, функция, кото-
рую мы запрограммировали в главе 1, а “вывод этой строки” -
это функция PRINTF, которую уже кто-то подготовил для нас.
Это значит, что нам осталось только написать процедуру для
определения, содержит ли строка данную комбинацию символов
или нет. Мы можем решить эту проблему, позаимствовав разра-
ботку из PL/1: функция INDEX(S,т) возвращает позицию, или
индекс, строки S, где начинается строка T, и -1, если S не
содержит т . В качестве начальной позиции мы используем 0, а
не 1, потому что в языке “C” массивы начинаются с позиции
нуль. Когда нам в дальнейшем понадобится проверять на совпа-
дение более сложные конструкции, нам придется заменить толь-
ко функцию INDEX; остальная часть программы останется той же
самой.
После того, как мы потратили столько усилий на разработ-
ку, написание программы в деталях не представляет затрудне-
ний. ниже приводится целиком вся программа, так что вы може-
те видеть, как соединяются вместе отдельные части. Комбина-
ция символов, по которой производится поиск, выступает пока
в качестве символьной строки в аргументе функции INDEX, что
не является самым общим механизмом. Мы скоро вернемся к об-
суждению вопроса об инициализации символьных массивов и в
главе 5 покажем, как сделать комбинацию символов параметром,
которому присваивается значение в ходе выполнения программы.
Программа также содержит новый вариант функции GETLINE; вам
может оказаться полезным сравнить его с вариантом из главы
1.
#DEFINE MAXLINE 1000
MAIN() /* FIND ALL LINES MATCHING A PATTERN */
{
CHAR LINE[MAXLINE];
WHILE (GETLINE(LINE, MAXLINE) > 0)
IF (INDEX(LINE, “THE”) >= 0)
PRINTF(“%S”, LINE);
}
· 75 -
GETLINE(S, LIM) /* GET LINE INTO S, RETURN LENGTH *
CHAR S[];
INT LIM;
{
INT C, I;
I = 0;
WHILE(--LIM>0 && (C=GETCHAR()) != EOF && C != '\N')
S[I++] = C;
IF (C == '\N')
S[I++] = C;
S[I] = '\0';
RETURN(I);
}
INDEX(S,T) /* RETURN INDEX OF T IN S,-1 IF NONE */
CHAR S[], T[];
{
INT I, J, K;
FOR (I = 0; S[I] != '\0'; I++) {
FOR(J=I, K=0; T[K] !='\0' && S[J] == T[K]; J++; K++)
;
IF (T[K] == '\0')
RETURN(I);
}
RETURN(-1);
}
Каждая функция имеет вид имя (список аргументов, если они
имеются) описания аргументов, если они имеются
{
описания и операторы , если они имеются
}
Как и указывается, некоторые части могут отсутство-
вать; минимальной функцией является
DUMMY () { }
которая не совершает никаких действий.
/Такая ничего не делающая функция иногда оказывается
удобной для сохранения места для дальнейшего развития прог-
раммы/. если функция возвращает что-либо отличное от целого
значения, то перед ее именем может стоять указатель типа;
этот вопрос обсуждается в следующем разделе.
· 76 -
Программой является просто набор определений отдельных
функций. Связь между функциями осуществляется через аргумен-
ты и возвращаемые функциями значения /в этом случае/; ее
можно также осуществлять через внешние переменные. Функции
могут располагаться в исходном файле в любом порядке, а сама
исходная программа может размещаться на нескольких файлах,
но так, чтобы ни одна функция не расщеплялась.
Оператор RETURN служит механизмом для возвращения зна-
чения из вызванной функции в функцию, которая к ней обрати-
лась. За RETURN может следовать любое выражение:
RETURN (выражение)
Вызывающая функция может игнорировать возвращаемое
значение, если она этого пожелает. Более того, после RETURN
может не быть вообще никакого выражения; в этом случае в вы-
зывающую программу не передается никакого значения. Управле-
ние также возвращется в вызывающую программу без передачи
какого-либо значения и в том случае, когда при выполнении мы
“проваливаемся” на конец функции, достигая закрывающейся
правой фигурной скобки. EСли функция возвращает значение из
одного места и не возвращает никакого значения из другого
места, это не является незаконным, но может быть признаком
каких-то неприятностей. В любом случае “значением” функции,
которая не возвращает значения, несомненно будет мусор. От-
ладочная программа LINT проверяет такие ошибки.
Механика компиляции и загрузки “C”-программ, располо-
женных в нескольких исходных файлах, меняется от системы к
системе. В системе “UNIX”, например, эту работу выполняет
команда 'CC', упомянутая в главе 1. Предположим, что три
функции находятся в трех различных файлах с именами MAIN.с,
GETLINE.C и INDEX.с . Тогда команда
CC MAIN.C GETLINE.C INDEX.C
компилирует эти три файла, помещает полученный настраиваемый объектный код в файлы MAIN.O, GETLINE.O и INDEX.O и загружа-ет их всех в выполняемый файл, называемый A.OUT .