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Laboratorio di Linguaggi
lezione IV
Marco Tarini
Università dell’Insubria
Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali di Varese
Corso di Laurea in Informatica
Anno Accademico 2004/05
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: [email protected]
• ricevimento: Martedì 14:30 - 17:30o 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
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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 mobilea doppia precisione
di solito, ma dipende dall'implementazione
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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 1023
• 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?
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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
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Puntatori
• Molto potenti...
"Ad un grande potere corrisponde una grande responsabilità."
– lo zio di Spiderman
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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
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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, econ 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
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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, econ 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
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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!
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Puntatori: pasticci
• dereferenced NULL
int *punt = NULL; * punt = 10;
Errore, ma nessun disastro, il sistema se ne accorge in run time (hopefully)...
L’esecuzione terimina (con un segmentation fault)
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Puntatori: pasticci
• dangling pointers (puntatori penzolanti)
int *punt ; * punt = 10;
chissà in che locazione verrà scritto quel dieci...
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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...
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Puntatori: pasticci
• overrun screw (indicizzare oltre i boundaries)
int punt[ 5 ]; punt[5] = 10;
chissà in che locazione verrà scritto quel dieci...
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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;
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Puntatori: pasticci
• uso dopo deallocazione
chissà in che locazione verrà scritto quel dieci...
int *punt = (int*) calloc(10,sizeof(int)); ... free(punt); * punt = 10;
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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 d’oro:free va usato solo con i puntatori restituiti da malloc / calloc
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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
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Ripasso costrutti base:
Istruzioni di Controllo del Flusso
nozioni di sintassi e semantica(intuitivamente, non formalmente)
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if then else
• costrutto condizionale
if (<expression>) <statement1>else <statement2>
Come gia’ detto, esegue statement1 (il ramo then) sse l’espressione risulta diversa da zero
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<statement>
• Esempi di <statement>s:
y = x + 10;
{ y = x + 10; z = 4;};niente punto-e-virgola!
nota: punto e virgola...
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if then else
• costrutto condizionale
if (<expression>) <statement1>else <statement2>
if (x) y = x + 10; else y = 20;
if (x==2) {y = x + 10; ... } else y = 20;
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Lo sapevate che...
• In C, quasi tutti gli statement sono anche espressioni?
• Ad esempio, l’assegnamento
e’ anche un’espressione, 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 ;
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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; ... };
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for
• costrutto iterativo
for (<expr0>;<expr1>;<expr2>) <stat>
for (i=0,j=10;(j>20) &&(i<5); i++, j--) { vect[i]+=10; printf(“%d”, vect[i]);}
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while
• ciclo while
while (<expr0>) <stat>
while (i<N && a[i]< 1000) i = i + 1;
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do while
• ciclo do-while
do <stat> while (<expr0>)
do{ printf("Immettere un valore intero pari\n"); scanf("%d",&a); /* leggi il numero a da tastiera */}while(a%2);
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switch
• costrutto condizionale a più vie
switch (<expr0>) { case <const1>: <stat1> break; ... case <const2>: <stat2> 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++; }
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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 */}
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labels e goto
• salti non strutturati– di solito, simbolo di cattiva programmazione
• (programmi spaghetti)
– perlomeno, non eleganti
<label>:
goto <label>;
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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 : ...
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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 l’iterazone corrente
– vai all’inizio della prossima iterazione– (dove, per prima cosa, la guardia di uscita dal ciclo viene
testata)