PR2ET1: Viidad

Labori materjal

Slaidid: Sissejuhatus
Slaidid: Viidad

Meeldetuletuseks koodimisstiilist

Su kood peaks olema lihtsasti loetav
Stiil peab üle kõigi koodifailide olema samasugune
Eelista lihtsust – lihtsad lühikesed funktsioonid, arusaadavad algoritmid, väldi keerukuse tekitamist koodi “uhkemaks” tegemiseks
Kommenteeri oma koodi!
Planeeri oma kood modulaarsena (lühikesed lihtsad funktsioonid, mis on universaalsed ja mida saad kergesti kopeerida ühest programmist teise, sh tulevikus ka eksamil või kontrolltööl).
Kasuta kiireid algoritme ja andmestruktuure (minimaalselt seni õpitute hulgast)
Väldi globaalmuutujaid (selles aines näeme ka olukordi kus globaalmuutujad on OK)

Ülesanded

Selles laboris on kaks ülesannet. Teine ülesanne on tükeldatud kahte ossa. Edasijõudnute ülesanne on ehitatud teise ülesande põhjal.

Ülesanne 1: viidad ja muutujad

Tegu on klassikalise muutuja väärtuse vahetamise ülesandega.

Lae alla ülesande aluskood: https://blue.pri.ee/ttu/files/iax0584/aluskoodid/t1_swap_template.c

Nõuded

Ehita oma lahendus aluskoodile
Aluskoodis on koodilõigud, mille lõpetamine on jäetud sinu ülesandeks. Need on märgitud koodis kommentaariga TODO .
Loo 2 funktsiooni vastavalt aluskoodis olevatele kommentaaridele. Ühest neist tuleb väärtused sisse lugeda ja teises nende väärtused omavahel vahetada. Mõlemate puhul kasuta viitade võimalusi.
Trüki välja muutujate mäluaadressid kolmes erinevas kohas
- Esiteks main funktsioonis, näita kus kohas väärtused asuvad mälus
- Teiseks lugemise funktsioonis – näita kuhu kohta loetavad väärtused salvestatakse
- Kolmandaks vahetamise funktsioonis – näita kus asuvad need väärtused mida parasjagu vahetad.
Kaitsmisel selgita mis on kuvatud väärtuste puhul oluline!

Testimine

risto@risto-lt3:~/Nextcloud/work/ttu/teaching/_generic/prog2/lab/pointers$ ./t1_swap
Addresses in function main
x @ 0x7ffffd82f7d0
y @ 0x7ffffd82f7d4


Addresses in function ReadValues
x @ 0x7ffffd82f7d0
y @ 0x7ffffd82f7d4

Enter value x: 19
Enter value y: 4


Original values in main
x = 19
y = 4


Addresses in function SwapValues
x @ 0x7ffffd82f7d0
y @ 0x7ffffd82f7d4

Updated values in main
x = 4
y = 19

risto@risto-lt3:~/Nextcloud/work/ttu/teaching/_generic/prog2/lab/pointers$ ./t1_swap

Addresses in function main

x @ 0x7ffffd82f7d0

y @ 0x7ffffd82f7d4

Addresses in function ReadValues

x @ 0x7ffffd82f7d0

y @ 0x7ffffd82f7d4

Enter value x: 19

Enter value y: 4

Original values in main

x = 19

y = 4

Addresses in function SwapValues

x @ 0x7ffffd82f7d0

y @ 0x7ffffd82f7d4

Updated values in main

x = 4

y = 19

Ülesanne 2 osa 1: Viidad ja massiivid

Teises ülesandes vaatleme täisarvudest koosneva massiivi liikmete mäluaadresse ja kasutame viitade võimalusi, et funktsioonist mitu väärtust korraga välja saada. Samuti harjutame viidaaritmeetika kasutamist.

Nõuded

Loo programm, mis täidab järgnevad nõuded

Selles ülesandes ei tohi sa kasutada nurksulge [] massiivi indekseerimiseks, vaid pead rakendama viida-aritmeetikat. Nurgsulge tohib kasutada vaid massiivi deklareerimiseks.
Kogu selle ülesande vältel ei tohi sa kasutada nurksulge massiivide indekseerimiseks. Kasutada tuleb viida-aritmeetikat.
Loo funktsioon, mis loeb sisse 10 numbrit. Salvesta need kõik massiivi.
Meeldetuletus: Massiiviga koos tuleb edastada funktsioonile ka selle pikkus.
Vihje: loe need kas failist või kasuta voo suunamist, et säästa enda aega programmi testimisel!
Loo funktsioon, kus trükid välja kõik loetud arvud ning nende asukoha mälus.
Loo funktsioon, mis leiab korraga nii minimaalse kui maksimaalse arvu massiivist
- Seda funktsiooni tohid välja kutsuda vaid ühe korra, mõlemad tulemused tuleb leida selle käigus.
- Funktsiooni ei tohi tagastada midagi (st tagastuse tüüp on void ).
- Võid eeldada, et eksisteerib vaid üks vähim ja üks suurim arv.
- Kasuta viitade võimalusi kahe väärtuse funktsioonist kätte saamiseks.
  - Ära kasuta massiive min/max väärtuse salvestamiseks!
  - Ära väljasta tulemusi loodava funktsiooni sees!
Kõik funktsioonid tuleb kutsuda välja main() funktsioonist. Minimaalne ja maksimaalne väärtus väljasta samuti main() funktsioonis.

Testimine

Esimese osa oodatav väljund

risto@risto-lt3:~/Nextcloud/work/ttu/teaching/_generic/prog2/lab/pointers$ ./t2_array
Enter value for index 0 / 9: 19
Enter value for index 1 / 9: -1
Enter value for index 2 / 9: 125
Enter value for index 3 / 9: -43
Enter value for index 4 / 9: 15
Enter value for index 5 / 9: -12
Enter value for index 6 / 9: 175
Enter value for index 7 / 9: 54
Enter value for index 8 / 9: 8
Enter value for index 9 / 9: 119

Original array printout
0x7fff3ab96b50: 19
0x7fff3ab96b54: -1
0x7fff3ab96b58: 125
0x7fff3ab96b5c: -43
0x7fff3ab96b60: 15
0x7fff3ab96b64: -12
0x7fff3ab96b68: 175
0x7fff3ab96b6c: 54
0x7fff3ab96b70: 8
0x7fff3ab96b74: 119

Min: -43
Max: 175

risto@risto-lt3:~/Nextcloud/work/ttu/teaching/_generic/prog2/lab/pointers$ ./t2_array

Enter value for index 0 / 9: 19

Enter value for index 1 / 9: -1

Enter value for index 2 / 9: 125

Enter value for index 3 / 9: -43

Enter value for index 4 / 9: 15

Enter value for index 5 / 9: -12

Enter value for index 6 / 9: 175

Enter value for index 7 / 9: 54

Enter value for index 8 / 9: 8

Enter value for index 9 / 9: 119

Original array printout

0x7fff3ab96b50: 19

0x7fff3ab96b54: -1

0x7fff3ab96b58: 125

0x7fff3ab96b5c: -43

0x7fff3ab96b60: 15

0x7fff3ab96b64: -12

0x7fff3ab96b68: 175

0x7fff3ab96b6c: 54

0x7fff3ab96b70: 8

0x7fff3ab96b74: 119

Min: -43

Max: 175

Ülesanne 2 osa 2: massiiv on viit esimesele liikmele

Selle ülesande eesmärk on veenduda, et mõistad korrektselt ideed “massiiv on käsitletav kui viit esimesele massiivi liikmele”.

Nõuded

Loo (või korduvkasuta) funktsioon, mis suudaks massiivist välja trükkida n numbrit ja mäluaadressi.
Funktsioonil tohib olla vaid 2 parameetrit.
Funktsioon peab olema ehitatud sedasi, et see suudaks väljastada ükskõik millise etteantud massiivi
Näitamaks, et su funktsioon on tehtud õigesti (ning veelgi enam, tõestamaks, et mõistsid teemat õigesti), kutsu loodavat funktsiooni välja 3 korda sedasi, et
- esimene kord trükitakse välja kogu massiiv
- teine kord trükitakse välja vaid elemendid 0 – 4
- kolmas kord trükitakse välja elemendid 3- 7

Vihje: Mõtle enne hoolikalt kui hakkad funktsiooni koostama! Ülesande eesmärk on veenduda, et sa massiivi ja viida omavahelisest seosest õigesti aru. Ülesande eesmärk ei ole luua ülimalt keerulist või kavalat lahendust!

Testimine

Oodatav väljund pärast teise osa lahendamist

risto@risto-lt3:~/Nextcloud/work/ttu/teaching/_generic/prog2/lab/pointers$ ./t2_array
Enter value for index 0 / 9: 19
Enter value for index 1 / 9: -1
Enter value for index 2 / 9: 125
Enter value for index 3 / 9: -43
Enter value for index 4 / 9: 15
Enter value for index 5 / 9: -12
Enter value for index 6 / 9: 175
Enter value for index 7 / 9: 54
Enter value for index 8 / 9: 8
Enter value for index 9 / 9: 119

Original array printout
0x7fff3ab96b50: 19
0x7fff3ab96b54: -1
0x7fff3ab96b58: 125
0x7fff3ab96b5c: -43
0x7fff3ab96b60: 15
0x7fff3ab96b64: -12
0x7fff3ab96b68: 175
0x7fff3ab96b6c: 54
0x7fff3ab96b70: 8
0x7fff3ab96b74: 119

Min: -43
Max: 175

Array print from 0 to 9
0x7fff3ab96b50: 19
0x7fff3ab96b54: -1
0x7fff3ab96b58: 125
0x7fff3ab96b5c: -43
0x7fff3ab96b60: 15
0x7fff3ab96b64: -12
0x7fff3ab96b68: 175
0x7fff3ab96b6c: 54
0x7fff3ab96b70: 8
0x7fff3ab96b74: 119

Array print from 0 to 4
0x7fff3ab96b50: 19
0x7fff3ab96b54: -1
0x7fff3ab96b58: 125
0x7fff3ab96b5c: -43
0x7fff3ab96b60: 15

Array print from 3 to 7
0x7fff3ab96b5c: -43
0x7fff3ab96b60: 15
0x7fff3ab96b64: -12
0x7fff3ab96b68: 175
0x7fff3ab96b6c: 54

risto@risto-lt3:~/Nextcloud/work/ttu/teaching/_generic/prog2/lab/pointers$ ./t2_array

Enter value for index 0 / 9: 19

Enter value for index 1 / 9: -1

Enter value for index 2 / 9: 125

Enter value for index 3 / 9: -43

Enter value for index 4 / 9: 15

Enter value for index 5 / 9: -12

Enter value for index 6 / 9: 175

Enter value for index 7 / 9: 54

Enter value for index 8 / 9: 8

Enter value for index 9 / 9: 119

Original array printout

0x7fff3ab96b50: 19

0x7fff3ab96b54: -1

0x7fff3ab96b58: 125

0x7fff3ab96b5c: -43

0x7fff3ab96b60: 15

0x7fff3ab96b64: -12

0x7fff3ab96b68: 175

0x7fff3ab96b6c: 54

0x7fff3ab96b70: 8

0x7fff3ab96b74: 119

Min: -43

Max: 175

Array print from 0 to 9

0x7fff3ab96b50: 19

0x7fff3ab96b54: -1

0x7fff3ab96b58: 125

0x7fff3ab96b5c: -43

0x7fff3ab96b60: 15

0x7fff3ab96b64: -12

0x7fff3ab96b68: 175

0x7fff3ab96b6c: 54

0x7fff3ab96b70: 8

0x7fff3ab96b74: 119

Array print from 0 to 4

0x7fff3ab96b50: 19

0x7fff3ab96b54: -1

0x7fff3ab96b58: 125

0x7fff3ab96b5c: -43

0x7fff3ab96b60: 15

Array print from 3 to 7

0x7fff3ab96b5c: -43

0x7fff3ab96b60: 15

0x7fff3ab96b64: -12

0x7fff3ab96b68: 175

0x7fff3ab96b6c: 54

Edasijõudnutele: minmax koos aadressidega

Selles ülesandes taasloome ül. 2 esimeses osas loodud ekstreemväärtuste leidmise funktsiooni. Teeme muudatuse mis lubab meil lisaks väärtusele saada ka asukoha, jällegi kasutades viitade omadusi

Nõuded

Loo uus funktsioon või muuda olemasolevat sedasi, et leida minimaalse ja maksimaalse arvu asukoht. Funktsioon peab leidma mõlema asukoha ühe käivitusega.
Funktsiooni ei tohi tagastada midagi (st tagastuse tüüp on void ).
Funktsioonil tohib olla täpselt 4 parameetrit
- Massiiv arvudega
- Massiivi pikkus
- 2 viita või topeltviita – mõtle välja mis nendes hoida sobiks!
Trüki välja järgnevad tulemused main funktsioonis
- Minimaalne ja maksimaalne arv
- Minimaalse ja maksimaalse arvu aadressid massiivis
- Minimaalse ja maksimaalse arvu indeksid massiivis
- NB! Aadressi ja indeksi leidmiseks ei tohi sa täiendavalt massiivi uuesti läbi käia! Tulemused saamiseks tuleb kasutada viitade omadusi ja arvutada vastused funktsioonist saadavate tulemuste põhjal!

Testimine

Edasijõudnute ülesande oodatav väljund

risto@risto-lt3:~/Nextcloud/work/ttu/teaching/_generic/prog2/lab/pointers$ ./t2_array
Enter value for index 0 / 9: 19
Enter value for index 1 / 9: -1
Enter value for index 2 / 9: 125
Enter value for index 3 / 9: -43
Enter value for index 4 / 9: 15
Enter value for index 5 / 9: -12
Enter value for index 6 / 9: 175
Enter value for index 7 / 9: 54
Enter value for index 8 / 9: 8
Enter value for index 9 / 9: 119

Original array printout
0x7fff3ab96b50: 19
0x7fff3ab96b54: -1
0x7fff3ab96b58: 125
0x7fff3ab96b5c: -43
0x7fff3ab96b60: 15
0x7fff3ab96b64: -12
0x7fff3ab96b68: 175
0x7fff3ab96b6c: 54
0x7fff3ab96b70: 8
0x7fff3ab96b74: 119

Min: -43
Max: 175

Array print from 0 to 9
0x7fff3ab96b50: 19
0x7fff3ab96b54: -1
0x7fff3ab96b58: 125
0x7fff3ab96b5c: -43
0x7fff3ab96b60: 15
0x7fff3ab96b64: -12
0x7fff3ab96b68: 175
0x7fff3ab96b6c: 54
0x7fff3ab96b70: 8
0x7fff3ab96b74: 119

Array print from 0 to 4
0x7fff3ab96b50: 19
0x7fff3ab96b54: -1
0x7fff3ab96b58: 125
0x7fff3ab96b5c: -43
0x7fff3ab96b60: 15

Array print from 3 to 7
0x7fff3ab96b5c: -43
0x7fff3ab96b60: 15
0x7fff3ab96b64: -12
0x7fff3ab96b68: 175
0x7fff3ab96b6c: 54

Min -43; address 0x7fff3ab96b5c; index 3
Max 175; address 0x7fff3ab96b68; index 6

risto@risto-lt3:~/Nextcloud/work/ttu/teaching/_generic/prog2/lab/pointers$ ./t2_array

Enter value for index 0 / 9: 19

Enter value for index 1 / 9: -1

Enter value for index 2 / 9: 125

Enter value for index 3 / 9: -43

Enter value for index 4 / 9: 15

Enter value for index 5 / 9: -12

Enter value for index 6 / 9: 175

Enter value for index 7 / 9: 54

Enter value for index 8 / 9: 8

Enter value for index 9 / 9: 119

Original array printout

0x7fff3ab96b50: 19

0x7fff3ab96b54: -1

0x7fff3ab96b58: 125

0x7fff3ab96b5c: -43

0x7fff3ab96b60: 15

0x7fff3ab96b64: -12

0x7fff3ab96b68: 175

0x7fff3ab96b6c: 54

0x7fff3ab96b70: 8

0x7fff3ab96b74: 119

Min: -43

Max: 175

Array print from 0 to 9

0x7fff3ab96b50: 19

0x7fff3ab96b54: -1

0x7fff3ab96b58: 125

0x7fff3ab96b5c: -43

0x7fff3ab96b60: 15

0x7fff3ab96b64: -12

0x7fff3ab96b68: 175

0x7fff3ab96b6c: 54

0x7fff3ab96b70: 8

0x7fff3ab96b74: 119

Array print from 0 to 4

0x7fff3ab96b50: 19

0x7fff3ab96b54: -1

0x7fff3ab96b58: 125

0x7fff3ab96b5c: -43

0x7fff3ab96b60: 15

Array print from 3 to 7

0x7fff3ab96b5c: -43

0x7fff3ab96b60: 15

0x7fff3ab96b64: -12

0x7fff3ab96b68: 175

0x7fff3ab96b6c: 54

Min -43; address 0x7fff3ab96b5c; index 3

Max 175; address 0x7fff3ab96b68; index 6

Pärast seda tundi peaksid

mõistma aine nõudeid, sh kuidas hinne kujuneb
teadma mis on viit
oskama mõista mäluaadressi iseloomu
tegema vahet virtuaalsel ja füüsilisel aadressil
teadma mis mõjutab mäluaadressi suurust
teadma täiendavast mäluvajadusest ja keerukusest mis tuleb viitade otsese kasutamisega
oskama viitmuutujat deklareerida
teadma kuidas viitadega koodi kirjutada lähtuvalt koodimisstiilist
teadma mis tähtsus on viida andmetüübil
teadma mis on NULL-viit ja kus seda kasutatakse
teadma mõningaid valdkondi kus viitasid kasutatakse
teadma ja oskama kasutada viida-aritmeetikat
mõistma scanf argumente ja kuidas viidad ning aadressid siin mängu tulevad
mõistma miks me eelmine semester ütlesime, et massiivi edastamisel manipuleerime originaalandmeid ning muutujate puhul mitte
osksama muutujate mäluaadresse funktsioonidesse edastada
oskama mitme muutuja väärtust ühe funktsiooni sees manipuleerida kasutades viitasid
mõistma topeltviida ideed
oskama kasutada tingimuslausete koostamiseks kolmikoperaatorit

Täiendavat materjali

C pointers
https://www.geeksforgeeks.org/c-pointers
Pointers – CS50 shorts
https://www.youtube.com/watch?v=XISnO2YhnsY