Laboratorio di Linguaggi lezione IV Marco Tarini Università dellInsubria Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali di Varese Corso di Laurea in.

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1 Laboratorio di Linguaggi lezione IV Marco Tarini Università dellInsubria Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali di Varese Corso di Laurea in Informatica Anno Accademico 2004/05

2 M a r c o T a r i n i L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i 2 0 0 4 / 0 5 U n i v e r s i t à d e l l I n s u b r i a Laboratorio di Linguaggi docente: Marco Tarini e-mail: tarini@isti.cnr.it ricevimento: Martedì 14:30 - 17:30 o anche su appuntamento libro di testo consigliato: Kelley Al, Pohl Ira: "C Didattica e Programmazione" ("A Book on C") quarta edizione - anche la terza va bene

3 M a r c o T a r i n i L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i 2 0 0 4 / 0 5 U n i v e r s i t à d e l l I n s u b r i a Puntatori: operazioni a basso livello Esercizio: Sappiamo che un double occupa 8 bytes. Dato un double, quale è il valore di questi 8 bytes? Per esempio, quali 8 bytes compongono il valore 3.14159256 ? un numero in virgola mobile a doppia precisione di solito, ma dipende dall'implementazione

4 M a r c o T a r i n i L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i 2 0 0 4 / 0 5 U n i v e r s i t à d e l l I n s u b r i a Puntatori: operazioni a basso livello A casa, provate questo programma, e scopriamo: –quali sono gli 8 bytes che compongono il double 3.14159256 –quali sono gli 8 bytes che compongono il double 6.022 x 10 23 e, adattando il programma agli interi: –quali sono i 4 bytes che compongono l'int + 1000000 –quali sono i 4 bytes che compongono l'int + 1 –quali sono i 4 bytes che compongono l'int - 1 a seconda di quale architettura viene usata, potremmo trovare risposte diverse! –domanda: sarebbe potuto succedere in Java?

5 M a r c o T a r i n i L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i 2 0 0 4 / 0 5 U n i v e r s i t à d e l l I n s u b r i a Puntatori Molto potenti... –vettori di dimensione determinata dinamicamente –passaggio di parametri per riferimento in un linguaggio che prevede passaggio solo per copia –possibilità di scrivere codici più efficienti –controllo diretto delle risorse, a basso livello –strutture dati flessibili

6 M a r c o T a r i n i L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i 2 0 0 4 / 0 5 U n i v e r s i t à d e l l I n s u b r i a Puntatori Molto potenti... "Ad un grande potere corrisponde una grande responsabilità." – lo zio di Spiderman

7 M a r c o T a r i n i L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i 2 0 0 4 / 0 5 U n i v e r s i t à d e l l I n s u b r i a Puntatori: pasticci memory leak (falla di memoria) int una_funzione () { int *un_puntatore; /* alloco un vettore di 100 interi */ un_puntatore = (int*)calloc( 100, sizeof(int)); /* uso il vettore */... /* fine della funzione */ return 0; } Manca la deallocazione! ( free(un_puntatore); ) All'uscita della funzione il puntatore "un_puntatore" è perso per sempre, e con lui la possibilità di liberare ("sprenotare", per così dire) la memoria. Ogni volta che si accede a questa funzione, si perdono (leak) 100x4 bytes di memoria

8 M a r c o T a r i n i L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i 2 0 0 4 / 0 5 U n i v e r s i t à d e l l I n s u b r i a Puntatori: pasticci un altro caso di memory leak... int *un_puntatore; /* alloco un vettore di 100 interi */ un_puntatore = (int*)calloc( 100, sizeof(int)); /* uso il vettore */... /* rialloco un altro vettore */ un_puntatore = (int*)calloc( 100, sizeof(int)); Manca la deallocazione! ( free(un_puntatore); ) Anche qui, il puntatore "un_puntatore" è perso per sempre, e con lui la possibilità di liberare ("sprenotare", per così dire) la memoria. Ogni volta che si accede a questa funzione, si perdono (leak) 100x4 bytes di memoria

9 M a r c o T a r i n i L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i 2 0 0 4 / 0 5 U n i v e r s i t à d e l l I n s u b r i a Puntatori: pasticci un altro caso di memory leak... int *un_puntatore, i; /* alloco un vettore di 100 interi */ un_puntatore = (int*)calloc( 100, sizeof(int)); /* uso il vettore */... /* rialloco un altro vettore */ un_puntatore = &i; Manca la deallocazione! ( free(un_puntatore); ) Anche qui, il puntatore "un_puntatore" è perso per sempre, e con lui la possibilità di liberare ("sprenotare", per così dire) la memoria. Ogni volta che si accede a questa funzione, si perdono (leak) 100x4 bytes di memoria

10 M a r c o T a r i n i L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i 2 0 0 4 / 0 5 U n i v e r s i t à d e l l I n s u b r i a Puntatori: pasticci stale pointer (puntatore andato a male) /* funzione che restituisce un puntatore ad un intero */ int* una_funzione () { int *punt; int x=10;... return &x; /* restituisci il puntatore che punta alla variabile x */ } la variabile x non sopravvive al termine della funzione! l'indirizzo di memoria & x non è più valido allora!

11 M a r c o T a r i n i L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i 2 0 0 4 / 0 5 U n i v e r s i t à d e l l I n s u b r i a Puntatori: pasticci dereferenced NULL int *punt = NULL; * punt = 10; Errore, ma nessun disastro, il sistema se ne accorge in run time (hopefully)... Lesecuzione terimina (con un segmentation fault)

12 M a r c o T a r i n i L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i 2 0 0 4 / 0 5 U n i v e r s i t à d e l l I n s u b r i a Puntatori: pasticci dangling pointers (puntatori penzolanti) int *punt ; * punt = 10; chissà in che locazione verrà scritto quel dieci...

13 M a r c o T a r i n i L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i 2 0 0 4 / 0 5 U n i v e r s i t à d e l l I n s u b r i a Puntatori: pasticci overrun screw (indicizzare oltre i boundaries) int *punt = (int*) calloc(5,sizeof(int)); punt[5] = 10; chissà in che locazione verrà scritto quel dieci...

14 M a r c o T a r i n i L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i 2 0 0 4 / 0 5 U n i v e r s i t à d e l l I n s u b r i a Puntatori: pasticci overrun screw (indicizzare oltre i boundaries) int punt[ 5 ]; punt[5] = 10; chissà in che locazione verrà scritto quel dieci...

15 M a r c o T a r i n i L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i 2 0 0 4 / 0 5 U n i v e r s i t à d e l l I n s u b r i a Puntatori: pasticci fandango on core (andare con un puntatore oltre i boundaries) int *punt = (int*) malloc(sizeof(int)); * punt[5] = 10; chissà in che locazione verrà scritto quel dieci... punt ++; * punt = 10;

16 M a r c o T a r i n i L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i 2 0 0 4 / 0 5 U n i v e r s i t à d e l l I n s u b r i a Puntatori: pasticci uso dopo deallocazione chissà in che locazione verrà scritto quel dieci... int *punt = (int*) calloc(10,sizeof(int));... free(punt); * punt = 10;

17 M a r c o T a r i n i L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i 2 0 0 4 / 0 5 U n i v e r s i t à d e l l I n s u b r i a Puntatori: pasticci altro errore comune... /* funzione che restituisce un puntatore ad un intero */ int* una_funzione () { int x; x=10;... free( &x ); /* libera la memoria usata da x (?) */ } le variabili allocate staticamente (in maniera automatica) vengono anche disallocate automaticamente alla fine del blocco! regola doro: free va usato solo con i puntatori restituiti da malloc / calloc

18 M a r c o T a r i n i L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i 2 0 0 4 / 0 5 U n i v e r s i t à d e l l I n s u b r i a Puntatori: pasticci altro errore comune : aliasing bug... int *x, *y; /* alloco px */ x= (int*) malloc(sizeof(int)); /* assegno y = x. Ora x e y puntano allo stesso blocco di memoria */ y = x; /* uso x */... /* libero x */ free( x ); /* uso y */ *y = 10; medicina: meglio usare un solo puntatore per ogni blocco di memoria allocato

19 M a r c o T a r i n i L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i 2 0 0 4 / 0 5 U n i v e r s i t à d e l l I n s u b r i a Ripasso costrutti base: Istruzioni di Controllo del Flusso nozioni di sintassi e semantica (intuitivamente, non formalmente)

20 M a r c o T a r i n i L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i 2 0 0 4 / 0 5 U n i v e r s i t à d e l l I n s u b r i a if then else costrutto condizionale if ( ) else Come gia detto, esegue statement1 (il ramo then) sse lespressione risulta diversa da zero

21 M a r c o T a r i n i L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i 2 0 0 4 / 0 5 U n i v e r s i t à d e l l I n s u b r i a Esempi di s: y = x + 10; { y = x + 10; z = 4; }; niente punto-e-virgola! nota: punto e virgola...

22 M a r c o T a r i n i L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i 2 0 0 4 / 0 5 U n i v e r s i t à d e l l I n s u b r i a if then else costrutto condizionale if ( ) else if (x) y = x + 10; else y = 20; if (x==2) {y = x + 10;... } else y = 20;

23 M a r c o T a r i n i L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i 2 0 0 4 / 0 5 U n i v e r s i t à d e l l I n s u b r i a Lo sapevate che... In C, quasi tutti gli statement sono anche espressioni? Ad esempio, lassegnamento e anche unespressione, che vale il valore assegnato (e ha anche il suo tipo) Cio consente di scrivere, per esempio: (non solo e coinciso, ma e anche efficiente, come da filosofia C) x = y int x,y,z; x = y = z = 10 ;

24 M a r c o T a r i n i L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i 2 0 0 4 / 0 5 U n i v e r s i t à d e l l I n s u b r i a if then else: trappole errore di sintassi (non compila, innocuo) errore nella guardia (compila: errore cattivo. Cosa fa?) punto-e-virgola di troppo (compila: errore cattivo. Cosa fa?) if (x=2) { y = x + 10;... }; if (x==2) {y = x + 10;... }; else y = 20; if (x==2); { y = x + 10;... };

25 M a r c o T a r i n i L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i 2 0 0 4 / 0 5 U n i v e r s i t à d e l l I n s u b r i a for costrutto iterativo for ( ; ; ) for (i=0,j=10;(j>20) &&(i<5); i++, j--) { vect[i]+=10; printf(%d, vect[i]); }

26 M a r c o T a r i n i L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i 2 0 0 4 / 0 5 U n i v e r s i t à d e l l I n s u b r i a while ciclo while while ( ) while (i<N && a[i]< 1000) i = i + 1;

27 M a r c o T a r i n i L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i 2 0 0 4 / 0 5 U n i v e r s i t à d e l l I n s u b r i a do while ciclo do-while do while ( ) do { printf("Immettere un valore intero pari\n"); scanf("%d",&a); /* leggi il numero a da tastiera */ } while(a%2);

28 M a r c o T a r i n i L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i 2 0 0 4 / 0 5 U n i v e r s i t à d e l l I n s u b r i a switch costrutto condizionale a più vie switch ( ) { case : break;... case : break; } switch (ch){ case 'a': cont_a++; break; case 'e': cont_e++; break; case 'i': cont_i++; break; case 'o': cont_o++; break; case 'u': cont_u++; break; default : cont_car++; }

29 M a r c o T a r i n i L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i 2 0 0 4 / 0 5 U n i v e r s i t à d e l l I n s u b r i a switch senza break : fall trought switch (oggi){ case LUN:... /* gestisci il caso LUN */ break; case MAR:... /* gestisci il caso MAR */ break; case SAB:... /* operazioni solo per il SAB */ /* FALL TROUGHT */ case DOM:... /* gestisci per il SAB e la DOM */ break; default :... /* gestisci gli altri casi */ }

30 M a r c o T a r i n i L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i 2 0 0 4 / 0 5 U n i v e r s i t à d e l l I n s u b r i a labels e goto salti non strutturati –di solito, simbolo di cattiva programmazione (programmi spaghetti) –perlomeno, non eleganti : goto ;

31 M a r c o T a r i n i L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i 2 0 0 4 / 0 5 U n i v e r s i t à d e l l I n s u b r i a labels e goto ad esempio: equivalente a: i=0; while (i <= NUM) printf("%d \n",++i);... i=0; INIZIO : if (i>NUM) goto FINE; printf("%d \n",++i); goto INIZIO; FINE :...

32 M a r c o T a r i n i L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i 2 0 0 4 / 0 5 U n i v e r s i t à d e l l I n s u b r i a break e continue utilizzabili in tutti i cicli –for, while, do-while break = esci dal ciclo –(vai alla prima iterazione dopo il ciclo) continue = interrompi literazone corrente –vai allinizio della prossima iterazione –(dove, per prima cosa, la guardia di uscita dal ciclo viene testata)