Gilberto A. S. Segundo. 24 de agosto de 2011

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1 Exercícios - Alocação Dinâmica Gilberto A. S. Segundo Programação Aplicada de Computadores Engenharia Elétrica Universidade Federal do Espírito Santo - UFES 24 de agosto de / 23

2 Grupo de Grupo de Aceitem o convite para o grupo de ! 2 / 23

3 Testando Ferramentas de programação Crie uma pasta chamada teste dentro da pasta do seu usuário. Como editor de texto, pode-se usar o gedit: Aplicativos->acessórios- >gedit, ou simplesmente tecle ALT+F2 e digite gedit. O terminal pode ser executado de diversas maneiras: Aplicativos->acessórios->Terminal Tecle ALT+F2 e digite gnome-terminal. Navegue até a pasta onde está o seu trabalho, clique com o botão direito em uma área vazia e escolha a opção abrir num terminal. 3 / 23

4 Testando Programa teste Faça um programa que imprima a frase Olá mundo e salve o arquivo como main.c, dentro da pasta teste criada anteriormente. Abra um terminal nessa pasta e compile o programa manualmente. gcc main.c -o teste Execute o programa:./teste 4 / 23

5 Usando o Makefile Usando o Makefile Baixe o Makefile em: gilbertosegundo e salve o arquivo na pasta teste. Apague o arquivo executável, recompile o programa e execute-o usando o Makefile: make clean all run 5 / 23

6 Usando o Makefile struct ponto Crie o arquivo ponto.h com o seguinte conteúdo: 1 # ifndef PONTO_H 2 # define PONTO_H 3 4 typedef struct ponto { 5 float x; 6 float y; 7 } Ponto ; 8 9 # endif 6 / 23

7 Usando o Makefile struct ponto Adicione #include ponto.h no arquivo main.c Crie um variável do tipo Ponto chamada p1, inicialize suas coordenadas com algum valor e imprima na tela essas coordenadas. Exemplo 1 Ponto p1; 2 p1.x = 10; 3 p1. y = ; 4 printf (" (%.2f, %.2 f)\n",p1.x,p1.y); 7 / 23

8 Ponteiros Ponteiro Crie uma variável x do tipo inteiro e inicialize-a; Crie um ponteiro para inteiro e faça-o apontar para a variável criada anteriormente. Imprima o valor da variável x através do ponteiro. Leia um novo valor para a variável x através do ponteiro e imprima-o. 1 int x = 50; 2 int *a; 3 a = &x; 4 5 printf ("x = %d\n", *a); 6 printf (" Digite um novo valor : "); 7 scanf ("%d",a); 8 // scanf ("% d ",&(* a)); // & é um e comercial, acredite! 9 printf (" novo x = %d\n", *a); 8 / 23

9 Ponteiros Ponteiro No mesmo programa, crie um ponteiro para a variável ponto. Faça o ponteiro apontar para a variável p1 criada anteriormente e imprima as coordenadas do ponto usando o ponteiro. 1 Ponto *p; 2 p = &p1; 3 printf (" (%.2f, %.2 f)\n",(*p).x,(* p).y); // usando * 4 printf (" (%.2f, %.2 f)\n",p->x,p->y); // usando -> 5 printf (" (%.2f, %.2 f)\n",*p.x,*p.y); // est á correto? 9 / 23

10 Ponteiros Ponteiro para struct ponto Insira no ponto.h a cabeçalho de uma função que recebe 2 ponteiros para ponto e retorna a distância entre eles. 1 float dist2pontos ( Ponto * p1, Ponto * p2); Crie o arquivo ponto.c e implemente essa função de distância. 1 # include <math.h> 2 # include " ponto.h" 3 4 float dist2pontos ( Ponto * p1, Ponto * p2){ 5 return sqrt ( pow (p1 ->x - p2 ->x,2) + pow (p1 ->y - p2 ->y,2) ) ; 6 } 10 / 23

11 Ponteiros Ponteiro para struct ponto Na main, crie um segundo ponto, inicialize-o e calcule a distância entre os pontos. 1 Ponto p2; 2 p2. x = 35.6; 3 p2. y = 85.98; 4 float dist = dist2pontos (& p1,& p2); 5 printf (" Distancia = %f\n",dist ); Para compilar, adicione o ponto.o na variável OBJECTS do Makefile 11 / 23

12 Ponteiro para void e valor especial NULL Ponteiro para void Pode-se declarar ponteiros (e apenas ponteiros) do tipo void, significando que o ponteiro aponta para qualquer objeto. Como ele pode apontar para qualquer objeto, não é possível fazer operações com o que o ponteiro está apontando. 1 # include <stdio.h> 2 # include < stdlib.h> 3 int main (){ 4 int x =10; 5 void *p; 6 p = &x; 7 * p = 15; // n~ao compila! 8 // warning : dereferencing void * pointer 9 return 0; 10 } 12 / 23

13 Ponteiro para void e valor especial NULL Ponteiro para void O ponteiro void só serve para guardar o endereço de algo. Para manipular o que ele aponta, devemos usar um ponteiro para o tipo que ele está apontando: 1 # include <stdio.h> 2 # include < stdlib.h> 3 int main (){ 4 int x =10; 5 void *p; 6 p = &x; 7 int *pi; 8 pi = ( int *) p; // alguns compiladores aceitam sem o ( int *) 9 *pi = 15; 10 printf ("x = %d\n",x); 11 return 0; 12 } 13 / 23

14 Ponteiro para void e valor especial NULL Ponteiro para void O ponteiro void é usado normalmente como parâmetros e retorno de função. O cabeçalho da função malloc é: 1 void * malloc ( size_t size ); O tipo size t é geralmente um int. Note que a função recebe a quantidade de bytes que deve ser alocada e retorna um ponteiro do tipo void para essa área alocada. Essa função não precisa saber para qual tipo ela está alocando espaço, apenas o espaço que ela tem que alocar. Para usarmos o espaço alocado por malloc temos que ter um ponteiro para o tipo que queremos manipular. 14 / 23

15 Ponteiro para void e valor especial NULL Valor especial NULL Existe um valor especial para ponteiros, o NULL (letras maiúsculas). Qualquer ponteiro pode ter esse valor. 1 int * x = NULL ; 2 ponto * p = NULL ; Ele significa que o ponteiro não está apontando para lugar algum. Um ponteiro inicializado com NULL é diferente de um ponteiro não inicializado! 1 int *x; 2 int * y = NULL ; 15 / 23

16 Ponteiro para void e valor especial NULL Valor especial NULL Ponteiros NULL são usados geralmente em comparações 1 if ( p == NULL ) 2 p = ( int *) malloc ( sizeof ( int )*n); 16 / 23

17 Memória Dinâmica Memória Dinâmica Aloque um vetor para 10 inteiros de forma dinâmica e inicie as posições com algum valor. 1 # include <stdio.h> 2 # include < stdlib.h> 3 int main (){ 4 int *v,n =10; 5 v = ( int *) malloc ( sizeof ( int )*n); 6 7 int i; 8 for (i =0;i<n;i ++) 9 v[i] = i*i; for (i =0;i<n;i ++) 12 printf ("v[%d] = %d\n",i, v[i]); free (v); 15 return 0; 17 / 23

18 Memória Dinâmica Usando o valgrind Execute o valgrind para o programa anterior. digite make free. No terminal, Se toda a memória alocada foi desalocada, o valgrind imprimirá: All heap blocks were freed no leaks are possible Se não houve erros com a memória alocada (acesso a posições indevidas, etc), o valgrind imprimirá: ERROR SUMMARY: 0 errors from 0 contexts 18 / 23

19 Memória Dinâmica Usando o valgrind Faça o teste: exclua o comando free(v) do código anterior, recompile o programa e execute o valgrind: make all free 1 ==5815== 40 bytes in 1 blocks are definitely lost in loss record 1 of 1 2 ==5815== at 0 x : malloc ( in / usr / lib / valgrind / vgpreload_memcheck -x86 - linux.so) 3 ==5815== by 0 x : main ( main. c :41) 4 ==5815== LEAK SUMMARY : 5 ==5815== definitely lost : 40 bytes in 1 blocks 6 ==5815== indirectly lost : 0 bytes in 0 blocks 7 ==5815== possibly lost : 0 bytes in 0 blocks 8 ==5815== still reachable : 0 bytes in 0 blocks 9 ==5815== suppressed : 0 bytes in 0 blocks 10 ==5815== ERROR SUMMARY : 1 errors from 1 contexts ( suppressed : 13 from 6) 11 } 19 / 23

20 Memória Dinâmica Usando o valgrind Outro teste: não inicialize o vetor alocado e imprima o valor de alguma posição Conditional jump or move depends on uninitialised value(s) Mais um teste: tente acessar uma posição indevida no vetor. Invalid read of size 4 20 / 23

21 Memória Dinâmica Ponteiro para ponteiro Faça um vetor de strings, ou seja, um vetor de vetores, ou seja, uma matriz, usando memória dinâmica. 1 int main (){ 2 char ** nomes ; 3 int n =3, tamnomes = 20, i; 4 nomes = ( char **) malloc ( sizeof ( char *)*n); 5 for (i =0;i<n;i ++) 6 nomes [i] = ( char *) malloc ( sizeof ( char )* tamnomes ); 7 8 for (i =0;i<n;i ++) 9 free ( nomes [i]); free ( nomes ); 12 } 21 / 23

22 Memória Dinâmica Ponteiro para ponteiro 1 i n t main ( ) { 2 char nomes, temp [ ] ; 3 i n t n=3, i ; 4 nomes = ( char ) m a l l o c ( s i z e o f ( char ) n ) ; 5 f o r ( i =0; i<n ; i ++){ 6 p r i n t f ( " Digite o nome completo : " ) ; 7 s c a n f ( " %99[^\ n]", temp ) ; // l ê a t é 99 c a r a c t e r e s. Úl t i m o espa ç o para o \0 8 s c a n f ( " %*[^\ n]" ) ; // l ê todo o b u f f e r a t é o e n t e r 9 g e t c h a r ( ) ; // l ê o e n t e r 10 nomes [ i ] = ( char ) m a l l o c ( s i z e o f ( char ) ( s t r l e n ( temp ) +1) ) ; 11 s t r c p y ( nomes [ i ], temp ) ; 12 } 13 f o r ( i =0; i<n ; i ++){ 14 p r i n t f ( " nome %d: ", i ) ; 15 p u t s ( nomes [ i ] ) ; 16 } f o r ( i =0; i<n ; i ++) 19 f r e e ( nomes [ i ] ) ; f r e e ( nomes ) ; 22 } 22 / 23

23 Memória Dinâmica Exercícios - Alocação Dinâmica Gilberto A. S. Segundo Programação Aplicada de Computadores Engenharia Elétrica Universidade Federal do Espírito Santo - UFES 24 de agosto de / 23

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