Alocação Dinâmica em C

Transcrição

1 Alocação Dinâmica em C Anderson L. S. Moreira [email protected] 1

2 O que fazer com essa apresentação 2

3 Introdução A alocação dinâmica de memória é uma característica importante das linguagens de alto nível. No C constitui uma fração muito importante da sua definição (juntamente com os apontadores). A alocação dinâmica permite-nos criar tipos de dados e estruturas de qualquer tamanho e comprimento que satisfaça as nossas necessidades, durante a execução de um programa. Vamos ver duas aplicações comuns da alocação dinâmica: arrays dinâmicos estruturas de dados dinâmicas (listas ligadas) 3

4 Malloc parte 1 A função malloc() é usada para "pedir" ao sistema operacional uma porção de memória. O seu protótipo é: void *malloc(int number_of_bytes); A função retorna um apontador genérico (void *) para o ínicio da memória alocada que deverá conter espaço suficiente para armazenar number_of_bytes. Se não for possível alocar essa quantidade de memória a função retorna o apontador NULL. Então se quisermos alocar espaço para 100 inteiros podemos usar: int* ip; ip = (int *) malloc(100*sizeof(int)); 4

5 Malloc parte 2 Notar o uso de um cast na saída da função e também o uso do operador sizeof para determinar, em bytes, o tamanho de um inteiro. O cast para o tipo de apontador correto é muito importante para assegurar que a aritmética com os apontadores é efetuada de modo correto. O uso do operador sizeof também é indispensável, mesmo que se saiba o tamanho do tipo de dados, para tornar o código independente da máquina em que for compilado. O seu uso torna o código facilmente portável. O operador sizeof pode ser usado para determinar o tamanho (em bytes) de qualquer tipo ou variável. 5

6 Alocando As seguintes utilizações são todas corretas: int i; struct coord { float x, y, z }; typedef struct coord pt; sizeof(int); sizeof(i); sizeof(struct coord); sizeof(pt); Após a alocação de memória e a atribuição do seu endereço inicial a um apontador, podemos usá-lo como se fosse um array, aproveitando a quase identidade entre arrays e apontadores. Ou seja, podemos fazer coisas como as que se seguem: ip[0] = 1041; ou : for (k=0; k<100; k++) scanf("%d", ip++); 6

7 Listas Ligadas parte 1 Vamos ver como se pode agora construir uma estrutura dinâmica através de uma lista ligada em C. Para isso necessitamos da definição de um nó: typedef struct { int value; element *next; } element; A alocação de novos elementos poderá ser feita utilizando a função malloc(), como se mostra: element* link; link = (element *) malloc(sizeof(element)); 7

8 Listas Ligadas parte 2 Quando o elemento tiver cumprido a sua missão e já não for necessário, é indispensável libertar a memória alocada. A libertação de memória alocada com malloc() (e só essa) faz-se através do endereço da mesma, chamando a função standard free(): free(link); 8

9 Exercícios parte 1 1. Escreva um programa para armazenar num array um certo número de inteiros. O programa deverá começar por perguntar ao utilizador o número de inteiros a armazenar; deverá de seguida alocar dinamicamente um array de inteiros capaz de armazenar esse número de inteiros; e por fim deverá lê-los do teclado e reescrevê-los no vídeo. Antes de terminar não esquecer de libertar a memória alocada. 9

10 Exercícios parte 2 2. Escreva um programa que leia o nome e a idade de n (n=5 por exemplo) pessoas, aloque dinamicamente variáveis do tipo: typedef struct{ char nome[50]; int idade; } cadastro; para armazenar esses dados e, imprima (na tela do computador) as informações das pessoas que tem o nome começando pela letra 'J' e a idade maior que 20 anos. 10

11 Exercícios parte 3 3. Escreva um programa que ordene uma sequência de valores utilizando uma árvore binária (com apontadores). Uma árvore binária é uma estrutura em que cada nó pode estar ligado, no máximo, a outros dois (o filho à esquerda e o filho à direita). Para ordenar os valores estes deverão ser inseridos na árvore (esta deverá ser uma árvore de pesquisa, i. e., para cada nó, todos os descendentes à esquerda são menores e todos os descendentes à direita são maiores), e de seguida esta deverá ser listada em ordem simétrica. Os valores deverão ser inteiros e a saída do programa deverá listá-los em ordem crescente com o máximo de 10 valores em cada linha. Exemplo de saída: Os valores ordenados são:

12 Dúvidas 12