Важно понять, что круглые скобки вокруг присваивания в условном выражении действительно необходимы. Старшинство операции != выше, чем операции присваивания =, а это означает, что в отсутствие круглых скобок проверка условия != будет выполнена до присваивания =. Таким образом, оператор
c = getchar() != eof
эквивалентен оператору
c = (getchar() != eof)
Это, вопреки нашему желанию, приведет к тому, что c будет принимать значение 0 или 1 в зависимости от того, натолкнется или нет getchar на признак конца файла. Подробнее об этом будет сказано в главе 3.
2.5.3. Подсчет символов.
Пример 2-6. Следующая программа подсчитывает число символов; она представляет собой небольшое развитие программы копирования.
main() // Подсчет вводимых символов
{
long nc;
nc = 0;
while (getchar() != eof )
++nc;
printf("%1d\n", nc);
}
Оператор
++nc;
демонстрирует новую операцию, ++, которая означает увеличение на единицу. Вы могли бы написать nc=nc+1, но ++nc более кратко и зачастую более эффективно. Имеется соответствующая операция -- уменьшение на единицу. Операции ++ и -- могут быть либо префиксными (++nc), либо постфиксными (nc++); эти две формы, как будет показано в главе 3, имеют в выражениях различные значения, но как ++nc, так и nc++ увеличивают nc. Пока мы будем придерживаться префиксных операций.
Программа подсчета символов накапливает их количество в переменной типа long, а не int . На PDP-11 максимальное значение равно 32767, и если описать счетчик как int, то он будет переполняться даже при сравнительно малом файле ввода; на языке «C» для HONEYWELL и IBM типы long и int являются синонимами и имеют значительно больший размер. Спецификация преобразования %1d указывает printf, что соответствующий аргумент является целым типа long. Чтобы справиться с еще большими числами, вы можете использовать тип double (float двойной длины).
Пример 2-7. Используем оператор for вместо while с тем, чтобы проиллюстрировать другой способ записи цикла.
main() // Подсчет вводимых символов
{
double nc;
for (nc = 0; getchar() != eof; ++nc)
;
printf("%.0f\n", nc);
}
Функция printf использует спецификацию %f как для float, так и для double. Спецификация %.0f подавляет печать несуществующей дробной части. Тело оператора цикла for здесь пусто, так как вся работа выполняется в проверочной и реинициализационной частях. Но грамматические правила языка «C» требуют, чтобы оператор for имел тело. Изолированная точка с запятой, соответствуюшая пустому оператору, появляется здесь, чтобы удовлетворить этому требованию. Мы выделили ее на отдельную строку, чтобы сделать ее более заметной.
Прежде чем мы распростимся с программой подсчета символов, отметим, что если файл ввода не содержит никаких символов, то условие в while или for не выполнится при самом первом обращении к getchar , и, следовательно, программа выдаст нуль, т.е. Правильный ответ. Это важное замечание. Одним из приятных свойств операторов while и for является то, что они проверяют условие в начале цикла, т.е. До выполнения тела. Если делать ничего не надо, то ничего не будет сделано, даже если это означает, что тело цикла никогда не будет выполняться. программы должны действовать разумно, когда они обращаются с файлами типа «никаких символов». Операторы while и for помогают обеспечить правильное поведение программ при граничных значениях проверяемых условий.
2.5.4. Подсчет строк.
Пример 2-8. Напишем программу подсчета количества строк в файле ввода. Предполагается, что строки ввода заканчиваются символом новой строки \n, скрупулезно добавленным к каждой выписанной строке.
main() // Подсчет вводимых строк
{
int c,nl;
nl = 0;
while ((c = getchar()) != eof)
if (c =='\n')
++nl;
printf("%d\n", nl);
}
Тело while теперь содержит оператор if , который в свою очередь управляет оператором увеличения ++nl. Оператор if проверяет заключенное в круглые скобки условие и, если оно истинно, выполняет следующий за ним оператор (или группу операторов, заключенных в фигурные скобки). Мы опять использовали сдвиг вправо, чтобы показать, что чем управляет.
Удвоенный знак равенства == является обозначением в языке «C» для «равно» (аналогично .EQ. в ФОРТРАНЕ). Этот символ введен для того, чтобы отличать проверку на равенство от одиночного =, используемого при присваивании. Поскольку в типичных «C»-программах знак присваивания встречается примерно в два раза чаще, чем проверка на равенство, то естественно, чтобы знак оператора был вполовину короче.
Любой отдельный символ может быть записан внутри одиночных кавычек, и при этом ему соответствует значение, равное численному значению этого символа в машинном наборе символов; это называется символьной константой. Так, например, 'A' - символьная константа; ее значение в наборе символов ASCII (американский стандартный код для обмена информацией) равно 65, внутреннему представлению символа A. Конечно, 'A' предпочтительнее, чем 65: его смысл очевиден и он не зависит от конкретного машинного набора символов.
Условные последовательности, используемые в символьных строках, также занимают законное место среди символьных констант. Так в проверках и арифметических выражениях '\n' представляет значение символа новой строки. Вы должны твердо уяснить, что '\n' – отдельный символ, который в выражениях эквивалентен одиночному целому; с другой стороны "\n" – это символьная строка, которая содержит только один символ. Вопрос о сопоставлении строк и символов обсуждается в главе 3.
Упражнение 2-6. Напишите программу для подсчета пробелов, табуляций и новых строк.
Упражнение 2-7. Напишите программу, которая копирует вводимые символы в выходной поток, заменяя при этом каждую последовательность из одного или более пробелов на один пробел.
Упражнение 2-8. Напишите программу, копирующую вводимые символы в выходной поток с заменой символа табуляции /t и символа забоя \b на символ обратной косой черты \ . Это сделает видимыми все символы табуляции и забоя.
2.5.5. Подсчет слов.
Пример 2-9. Следующая программа из нашей серии полезных программ подсчитывает количество строк, слов и символов, используя при этом весьма широкое определение, что словом является любая последовательность символов, не содержащая пробелов, табуляций или новых строк.
#define yes 1
#define no 0
main() // Подсчет строк, слов и символов
{
int c, nl, nw, inword;
inword = no;
nl = nw = nc = 0;
while((c = getchar()) != eof)
{
++nc;
if (c == '\n')
++nl;
if (c==' ' || c=='\n' || c=='\t')
inword = no;
else if (inword == no)
{
inword = yes;
++nw;
}
}
printf("%d %d %d\n", nl, nw, nc);
}
Каждый раз, когда программа встречает первый символ слова, она увеличивает счетчик числа слов на единицу. Переменная inword следит за тем, находится ли программа в настоящий момент внутри слова или нет; сначала этой переменной присваивается «не в слове», чему соответствует значение no. Мы предпочитаем символические константы yes и no литерным значениям 1 и 0, потому что они делают программу более удобной для чтения. Конечно, в такой крошечной программе, как эта, это не приводит к заметной разнице, но в больших программах увеличение ясности вполне стоит тех скромных дополнительных усилий, которых требует следование этому принципу с самого начала. Вы также обнаружите, что существенные изменения гораздо легче вносить в те программы, где числа фигурируют только в качестве символьных констант.
Строка:
nl = nw = nc = 0;
полагает все три переменные равными нулю. Это не особый случай, а следствие того обстоятельства, что оператору присваивания соответствует некоторое значение и присваивания проводятся последовательно справа налево. Таким образом, дело обстоит так, как если бы мы написали:
nc = (nl = (nw = 0));
операция || означает OR (логическое «или») , так что строка:
if( c==' ' || c=='\n' || c=='\t')
говорит «если в символьной переменной с – пробел, или символ новой строки, или табуляция ...» (условная последовательность \t является изображением символа табуляции).
Имеется соответствующая операция && для AND (логического И). Выражения, связанные операциями && или || , рассматриваются слева направо, и при этом гарантируется, что оценивание выражений будет прекращено, как только станет ясно, является ли все выражение истинным или ложным. Так, если символ в символьной переменной c оказывается пробелом, то нет никакой необходимости проверять, является ли он же символом новой строки или табуляции, и такие проверки действительно не делаются. В данном случае это не имеет принципиального значения, но, как мы скоро увидим, в более сложных ситуациях эта особенность языка весьма существенна.
Этот пример также демонстрирует оператор else языка «C», который указывает то действие, которое должно выполняться, если условие, содержащееся в операторе if, окажется ложным. Общая форма такова:
if (выражение)
оператор-1;
else
оператор-2;
Выполняется один и только один из двух операторов, связанных с конструкцией if-else.
Если выражение истинно, то выполняется оператор-1; если нет – выполняется оператор-2. Фактически каждый оператор может быть довольно сложным. В программе подсчета слов оператор, следующий за else , является опертором if, который управляет двумя операторами в фигурных скобках.
Упражнение 2-9. Как бы вы стали проверять программу подсчета слов? Kакие имеются ограничения?
Упражнение 2-10. Напишите программу, которая будет печатать слова из файла ввода, причем по одному на строку.
Упражнение 2-11. Переделайте программу подсчета слов, используя лучшее определение «слова»; считайте, например словом последовательность букв, цифр и апострофов, начинающуюся с буквы.
Пример 2-10. Давайте напишем программу подсчета числа появлений каждой цифры, символов пустых промежутков (пробел, табуляции, новая строка) и всех остальных символов. Конечно, такая задача несколько искусственна, но она позволит нам проиллюстрировать в одной программе сразу несколько аспектов языка «C».