--- pl:dydaktyka:jimp2:2016:labs:pamiec-i-pliki [2016/02/17 11:28]
127.0.0.1 edycja zewnętrzna
+++ pl:dydaktyka:jimp2:2016:labs:pamiec-i-pliki [2017/07/17 10:08]
@@ Linia 1: / Linia 1: @@
-======Dynamiczne zarządzanie pamięcią i operacje na plikach======
-//Writing in C or C%%++%% is like running a chain saw with all the safety guards removed//
-<WRAP center round info 60%>
-Do ukończenia tego laboratorium wymagana jest znajomość wskaźników i referencji z C. Jeżeli ktoś nie czuje się w tym temacie na siłach, w laboratorium [[.:wskazniki|Wskaźniki i referencje]] przygotowane zostało krótkie przypomnienie najważniejszych informacji.
-</WRAP>
-===== Dynamiczne zarządzanie pamięcią =====
-Często zdarza się, że nie jesteśmy w stanie z góry przewidzieć ile pamięci będzie potrzebował nasz program do poprawnego działania. Na przykład w prostym kalkulatorze macierzowym nie można z góry ustalić wymiarów tablicy przechowującej macierz ani z góry ustalić ile takich tablic-macierzy będzie występować w równaniu!
-Jedynym rozwiązaniem jest tworzenie nowych macierzy o ustalonych wymiarach podczas działania programu.
-====Wskaźniki i alokacja pamięci====
-Wraz z dynamiczną alokacją pamięci idą w parze wskaźniki. Pamięć zawsze alokowana jest pod jakimś adresem. A zmienne przechowujące adres i pozwalające się dostać do danych w niej przechowywanych, to właśnie wskaźniki.
-===Operator new ===
-Operator **new** jest ekwiwalentem znanej z C funkcji //malloc// ale dużo potężniejszym. Wynikiem zwracanym przez operator **new** jest wskaźnik do zaalokowanej pamięci
-Przykład dynamicznego tworzenia zmiennych:<code cpp>#include <iostream>
-using namespace std;
-int main(void){
-   char* ptr = new char;    //Stworzy zmienną typu char
-   int* tab = new int[10];  //Stworzy tablicę typu int o rozmiarze 10
-   // NIEPOPRAWNIE!!!
-   int** tab2d = new int[10][10];
-}</code>
-===Operator delete ===
-Operator **delete** działa podobnie jak funkcja //free// znana z C. Pamięć w momencie kiedy nie jest już wykorzystywana przez program powinna być zwolniona.
-Przykład dynamicznego tworzenia i usuwania zmiennych:<code cpp>#include <iostream>
-using namespace std;
-int main(void){
-   char* ptr = new char;    //Stworzy zmienną typu char
-   int* tab = new int[10];  //Stworzy tablicę typu int o rozmiarze 10
-   // Tutaj znajdują się operacje na zmiennych
-   delete ptr;
-   delete [] tab;
-   // NIEPOPRAWNIE!!
-   // Jeśli tab2d jest poprawnie zaalokowaną tablica dwuwymiarową
-   // nie można zwolnić pamięci w następujący sposób
-   delete [][] tab2d;
-}</code>
-===== Operacje na plikach =====
-Operacje na plikach wykonywane są w C++ przy użyciu strumieni - analogicznie jak operacja czytania z klawiatury i wypisywania na ekran.
-Należy pamiętać o tym, że każdy plik, który został otwarty, powinien zostać również zamknięty, kiedy korzystanie z niego nie jest już potrzebne.
-====Biblioteka fstream====
-Obiekty strumieni służące do odczytu i zapisu do pliku znajdują się w pliku nagłówkowym //<fstream>//. Biblioteka ta zawiera dwa obiekty strumieni analogiczne do obiektów //cin// i //cout//:
-  * //ifstream// - służący do odczytu z pliku (//input-file-stream//)
-  * //ofstream// - służący do zapisu do pliku (//output-file-stream//).
-====Czytanie z pliku====
-Przykład wczytywania pliku wyraz po wyrazie:<code cpp>
-#include <iostream>
-#include <fstream>
-using namespace std;
-int main(void){
-  ifstream myfile("file.txt");
-  char word[64];
-  if(!myfile)
-    cout << "Nie można otworzyć pliku!" << endl;
-  while(myfile >> word)
-    cout << word;
-  myfile.close();
-  return 0;
-}
-</code>
-Przykład wczytywania pliku linia po linii:<code cpp>
-#include <iostream>
-#include <fstream>
-using namespace std;
-int main(void){
-  ifstream myfile("file.txt");
-  char line[256];
-  if(!myfile)
-    cout << "Nie można otworzyć pliku!" << endl;
-  while(!myfile.eof()){
-    myfile.getline(line,256);
-    cout << line;
-  }
-  myfile.close();
-  return 0;
-}
-</code>
-====Zapisywanie do pliku====
-Przykład **dopisywania** do pliku:<code cpp>#include <iostream>
-#include <fstream>
-using namespace std;
-int main () {
-  // Aby zrozumieć zapis: ios_base::in | ios_base::app
-  // Zobacz kolejny podrozdział
-  ofstream myfile ("file.txt", ios_base::in | ios_base::app);
-  if(!myfile)
-    cout << "Nie można otworzyć pliku!" << endl;
-  myfile << "Tekst zapisany w pliku" << endl;
-  myfile.close();
-  return 0;
-}
-</code>
-====Otwieranie pliku w różnych trybach====
-Plik można otworzyć w 6 różnych trybach; kombinacje trybów też są możliwe.
-^Wartość flagi^Znaczenie^
-|ios_base::app|(append) Ustawia wskaźnik pozycji strumienia na samym końcu strumienia. Służy do dopisywania do pliku.|
-|ios_base::ate|(at end) Ustawia wskaźnik pozycji strumienia na samym końcu pliku.|
-|ios_base::binary|(binary) Traktuje strumień jako strumień binarny a nie tekstowy|
-|ios_base::in|(input) Umożliwia zapis do pliku|
-|ios_base::out|(output) Umożliwia odczyt z liku|
-|ios_base::trunc|(truncate) Jeśli otwierany pli posiadał jakąś zawartość, jest ona pomijana i wskaźnik pozycji w strumieniu jest ustawiany na początku pliku.|
-Otwieranie strumienia //ifstream// z opcją //ios_base::out// mija się z celem. Do strumieni, które mają służyć zarówno zapisowi jak i odczytowi, stosuje się ogólną postać strumienia o nazwie //fstream//.
-<code cpp>
-  fstream file("file.txt", ios_base::in | ios_base::out | ios_base:app);
-</code>
-====== Ćwiczenia ======
-  - [1 plus] W sekcji [[#wskazniki_i_alokacja_pamieci|Wskaźniki i alokacja pamięci]] zostało powiedziane, że **nie można** utworzyć tablicy wielowymiarowej prostym poleceniem //int * *tab = new int[10][10]//. Przeanalizuj rysunek poniżej i zastanów się dlaczego tak jest. Następnie napisz program który będzie pobierał od użytkownika wymiary tablicy i dynamicznie alokował pamięć dla niej. Napisz funkcję która będzie uzupełniała tablicę iloczynami wierszy i kolumn i osobną funkcję do wyświetlania tablicy. Czy można do tego wykorzystać funkcje napisane na poprzednich laboratoriach nie modyfikując ich? Pamiętaj o **poprawnym** zwolnieniu pamięci! {{.:pointers2pointers.png|Tablica wskaźników}}
-  - **[2 punkty] Napisz program, który będzie implementować algorytm szyfrujący [[http://pl.wikipedia.org/wiki/Szachownica_Polibiusza|Polibiusza]]. Program powinien przyjmować trzy parametry: nazwę pliku wejściowego, nazwę pliku wyjściowego oraz 1 w przypadku gdy plik wejściowy ma zostać zaszyfrowany lub 0, gdy ma zostać odszyfrowany. Wynik szyfrowania/deszyfrowania powinien znaleźć się w pliku wyjściowym podanym jako parametr.\\ Przykład uruchomienia programu:**<code>./program plik-tekst.txt plik-szyfr.txt 1</code>
-  - [2 plusy] Napisz program, który w pierwszej kolejności wczyta od użytkownika rozmiar tablicy, stworzy dynamicznie tablicę o podanych wymiarach, następnie uzupełni ją losowymi liczbami całkowitymi i znajdzie te liczby w tablicy, których iloczyn da największą liczbę. **Uwaga** - Program ma mieć złożoność obliczeniową //O(n)// - innymi słowy, przegląda tablicę tylko raz - od początku do końca i zwraca wynik!
-  - [3 plusy] [[http://projecteuler.net/index.php?section=problems&id=59|Łamanie hasła]]
-  - **[3 punkty] Minimalne drzewo rozpinające:**
-  * Zadanie bazuje na problemie ze strony [[http://projecteuler.net/index.php?section=problems&id=107|Project Euler]], na której można sprawdzić poprawność rozwiązania wpisując w formularz wynik.
-  * Rozwiąż problem wyszukiwania [[http://pl.wikipedia.org/wiki/Minimalne_drzewo_rozpinaj%C4%85ce|minimalnego drzewa rozpinającego]] wykorzystując wybrany z poniższych algorytmów:
-    * [[http://pl.wikipedia.org/wiki/Algorytm_Kruskala|Algorytm Kruskala]]
-    * [[http://pl.wikipedia.org/wiki/Algorytm_Bor%C5%AFvki|Algorytm Borůvki]]
-  * Poniższy nieskierowany graf ważony składa się z siedmiu wierzchołków i dwunastu krawędzi o całkowitej wadze równej 243. Wagą całkowitą grafu określana jest suma wag wszystkich krawędzi tego grafu. \\ {{.:graf.gif|Źródło: http://projecteuler.net}}
-  * Graf z rysunku powyżej może zostać opisany za pomocą dwuwymiarowej tablicy:
-^ ^   	A	^B	^C	^D	^E	^F	^G^
-^A|	-|	16|	12|	21|	-|	-|	-|
-^B|	16|	-|	-|	17|	20|	-|	-|
-^C|	12|	-|	-|	28|	-|	31|	-|
-^D|	21|	17|	28|	-|	18|	19|	23|
-^E|	-|	20|	-|	18|	-|	-|	11|
-^F|	-|	-|	31|	19|	-|	-|	27|
-^G|	-|	-|	-|	23|	11|	27|	-|
-  * Możliwe jest zoptymalizowanie grafu poprzez usunięcie niektórych krawędzi w taki sposób, aby wszystkie wierzchołki w danym grafie nadal pozowały połączone. Graf, który można uzyskać w ten sposób nazywany jest minimalnym drzewem rozpinającym: \\ {{.:spanning-tree.gif|Źródło: http://projecteuler.net}}
-  * Wykorzystując {{.:network.txt|plik}} z tablicową reprezentacją pewnego grafu. Napisz program, który znajdzie minimalne drzewo rozpinające grafu, o najmniejszej możliwej wadze całkowitej.
-  * Modyfikacje w stosunku do oryginalnego zadania z http://projecteuler.net
-    - Załóż, że w pliku wejściowym pierwsza linijka to zawsze liczba określająca ilość wierzchołków grafu.
-    - Program powinien wyświetlać w konsoli oraz zapisywać do pliku minimalne drzewo rozpinające danego grafu w analogicznej konwencji jak w przypadku danych wejściowych
-    - Program powinien zwracać do systemu wartość oszczędności jaką osiągnięto (w zadaniu określanej jako //maximum saving//)
-====== Do przygotowania na kolejne zajęcia======
-Zapoznać się z materiałem o [[http://home.agh.edu.pl/~gjn/dydaktyka/UGLX/node10.html | Makefile]].

pl/dydaktyka/jimp2/2016/labs/pamiec-i-pliki.txt · ostatnio zmienione: 2019/06/27 15:50 (edycja zewnętrzna)

Pokaż stronę Poprzednie wersje

Menadżer multimediów Do góry

AIwiki

Menu

Dla Studentów

Old specialized AI courses

SMaDA/SMaIDA/AIDA

Informatyka (EAIiIB)

Studia Dr

Inne materialy dydaktyczne

Archiwum

Dyplomanci

Geist Season of Code

HeKatE

Public

Różnice