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Laboratorio di Linguaggi lezione IV

Università dell’Insubria Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali di Varese Corso di Laurea in Informatica Anno Accademico 2004/05. Laboratorio di Linguaggi lezione IV. Marco Tarini. Laboratorio di Linguaggi. docente : Marco Tarini e-mail: tarini@isti.cnr.it

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Presentation Transcript

  1. Università dell’Insubria Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali di Varese Corso di Laurea in Informatica Anno Accademico 2004/05 Laboratorio di Linguaggilezione IV Marco Tarini

  2. 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 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

  3. Puntatori: operazioni a basso livello un numero in virgola mobile a doppia precisione 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 ? di solito, ma dipende dall'implementazione 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

  4. Puntatori: operazioni a basso livello • A casa, provate questo programma, e scopriamo: • quali sono gli 8 bytes che compongono il double3.14159256 • quali sono gli 8 bytes che compongono il double6.022x1023 • 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? 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

  5. 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 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

  6. Puntatori • Molto potenti... "Ad un grande potere corrisponde una grande responsabilità." • lo zio di Spiderman 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

  7. 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 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

  8. 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 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

  9. 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 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

  10. 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! 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

  11. 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) 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

  12. Puntatori: pasticci chissà in che locazione verrà scritto quel dieci... • dangling pointers (puntatori penzolanti) int *punt ; * punt = 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

  13. 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... 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

  14. Puntatori: pasticci • overrun screw(indicizzare oltre i boundaries) int punt[ 5 ]; punt[5] = 10; chissà in che locazione verrà scritto quel dieci... 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

  15. Puntatori: pasticci • fandango on core (andare con un puntatore oltre i boundaries) int *punt = (int*) malloc(sizeof(int)); * punt[5] = 10; punt ++; * punt = 10; chissà in che locazione verrà scritto quel dieci... 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

  16. Puntatori: pasticci • uso dopo deallocazione int *punt = (int*) calloc(10,sizeof(int)); ... free(punt); * punt = 10; chissà in che locazione verrà scritto quel dieci... 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

  17. 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 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

  18. 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 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

  19. Ripasso costrutti base: Istruzioni di Controllo del Flusso nozioni di sintassi e semantica (intuitivamente, non formalmente) 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

  20. 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 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

  21. <statement> nota: punto e virgola... niente punto-e-virgola! • Esempi di <statement>s: y = x + 10; { y = x + 10; z = 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

  22. 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; 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

  23. 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 ; 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

  24. 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; ... }; else y = 20; if (x=2) { y = x + 10; ... }; if (x==2); { y = x + 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

  25. 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]); } 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

  26. while • ciclo while while (<expr0>) <stat> while (i<N && a[i]< 1000) i = i + 1; 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

  27. 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); 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

  28. 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++; } 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

  29. 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 */ } 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

  30. labels e goto • salti non strutturati • di solito, simbolo di cattiva programmazione • (programmi spaghetti) • perlomeno, non eleganti <label>: goto <label>; 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

  31. 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 :   ... 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

  32. 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) 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

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