Программы на языке С, состоящие из нескольких файлов

Задание 4

1. Файлы hcum.h и fcum.c расположите за пределами папки проекта. Применить различные комбинации расположения файлов hcum.h и fcum.c в различных папках данного диска. Обеспечьте работоспособность программы.
2. Внесите изменения в программу, чтобы она была работоспособной без заголовочного файла hcum.h.
3. Напишите программу формирования накопительной суммы вещественных чисел заданного массива. Формирование исходного массива выполните по случайному равномерному закону из интервала [–X; +X], где Х – номер компьютера, на котором выполняется лабораторная работа.
4. Напишите функцию для расчета накопительной суммы столбцов прямоугольной матрицы, размерность которой задается пользователем, и заполняется, например, натуральными числами.
5. Напишите функцию для расчета накопительной суммы строк прямоугольной матрицы, размерность которой задается пользователем, и заполняется, например, натуральными числами.
6. В программе предусмотрите вывод результатов в текстовый файл с именем compX.txt, где Х – номер компьютера, на котором выполняется лабораторная работа.

Пример 5. Напишите программу быстрой сортировки Хоара одномерного массива целых чисел с расположением функций в разных файлов [5]. Предусмотрите формирование одномерного массива случайным образом с динамическим распределением памяти.

Программный код решения примера состоит из трех файлов:

//   1-й файл с главной функцией - файл main.c 

#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <stdlib.h>
#include <locale.h>
#include <time.h>
#include "hsort.h"// Созданный заголовочный файл
	
int main (void) {
int i, n;
	int *M;// Указатель для исходного массива
	int Limit = 100;
	time_t t; // переменная текущего времени

// Рандомизация генератора псевдослучайных чисел
	srand( (unsigned int) time(&amp;t));

// Для поддержки русских шрифтов
	setlocale(LC_ALL, ".1251"); 

	printf("\n\t Быстрая сортировка Хоара\n");
     printf("\n Введите размерность одномерного массива: ");
	scanf_s("%d", &amp;n);

// Выделение памяти для заданной размерности массива
	M = (int *)malloc(n*sizeof(int));

// Формирование случайного исходного массива
	for (i = 0; i < n; ++i)
		M[i] = -Limit/2 + rand() % Limit; 	

	printf("\n Исходный одномерный массив:\n");
	for (i = 0; i < n; ++i)	
		if (abs(M[i]) < 10) {
			if (M[i] < 0)
			printf("%4d", M[i]); 
			else
			printf("%3d", M[i]);
		}
		else {
			if (M[i] < 0)
			printf("%5d", M[i]);
			else
			printf("%4d", M[i]);
		}

printf("\n\n Отсортированный одномерный массив:\n");
QuickSort(M, n);
for (i = 0; i < n; ++i)	
		if (abs(M[i]) < 10) {
			if (M[i] < 0)
			printf("%4d", M[i]); 
			else
			printf("%3d", M[i]);
		}
		else {
			if (M[i] < 0)
			printf("%5d", M[i]);
			else
			printf("%4d", M[i]);
		}

	printf("\n\n Нажмите любую клавишу: ");
	_getch();
	return 0;
}

// 2-файл - подключаемый заголовочный файл hsort.h 
// с прототипом функции быстрой сортировки Хоара
void QuickSort(int *A, int n);

// 3-й файл - подключаемый файл my_sort.c 
// с кодом быстрой сортировки Хоара

void QuickSort (int *A, int n)
 {
	int i, j, s;
	int L, R;
	int k, x;
#define D 1000
	struct stack {
		int L;
		int R;
	} st[D];// имитация стека

	s = 1; st[1].L = 0; st[1].R = n - 1;

	do {
		L = st[s].L; R = st[s].R; s--;
		do {
			i = L; j = R;
			x = A[(L+R)/2]; // разделяющий элемент
			
               do {
				while (A[i] < x)
					i++;
				while (x < A[j])
					j--;
				if (i <= j){
					k = A[i]; A[i] = A[j]; A[j] = k;
					i++; j--;
				}// end if

			} while (i < j); // end 3d do

			if (i < R)
			{s++; st[s].L = i; st[s].R = R;}
			
            R = j;
		} while (L < R);// end 2nd do
	} while (s != 0);// end 1st do

}

Цикл do–while применен для того, чтобы тело цикла выполнялось хотя бы один раз.

Возможный результат выполнения программы показан на рис. 17.8.

Рис. 17.8. Пример сортировки одномерного массива

Задание 5

1. Произведите сборку проекта из трех предложенных файлов.
2. Напишите программу с сохранением исходного массива и полученного отсортированного массива.
3. Выведите результаты в текстовый файл с именем compX.txt, где Х – номер компьютера, на котором выполняется лабораторная работа. В текстовом файле массивы выведите в виде двух столбцов: исходный массив и отсортированный массив. Размер массивов не менее 10.
4. Измените программу: исключите заголовочный файл hsort.h.
5. Введите изменения в программу для сортировки вещественных чисел.

Пример 6. Напишите программу вычисления степенного полинома в заданной точке по схеме Горнера.

Пусть задан полином в следующем виде:

Алгоритм схемы Горнера осуществляется при помощи формулы [17.6]:

Полагая, что расчет полинома в заданной точке производится по следующей итерационной формуле [17.6]:

Для программной реализации примера примем следующий полином:

Рассчитаем значение полинома в точке

Программный код решения примера:

#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <locale.h>

// Размерность массива коэффициентов полинома
#define N 5
// Главная функция
int main (void)  {
	int i;

// Массив коэффициентов полинома
double A[ ] = {1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0};
double x0 = 2.0, y;

// Для русских шрифтов
setlocale(LC_ALL, ".1251");

// Для вывода чисел с плавающей точкой
setlocale(LC_NUMERIC, "English");
// Консольный заголовок
  printf("\n\t Применение схемы Горнера\n");
printf(" Вычисление полинома P(x) %d порядка в точке х = %1.4f:\n", N-1, x0);

// Основной цикла расчета по схеме Горнера
y = A[0];

for ( i = N-2; i >= 0; --i )
y = y*x0 + A[(N-1)-i];

// Вывод результата
printf("\n\t P(x) = %0.4f \n", y );

printf("\n Нажмите любую клавишу (Press any key): \a");
_getch();
return 0;
}

Следует обратить внимание на индексацию массива, который находится в теле цикла. В последней функции printf() использован спецификатор "\a" для подачи звукового сигнала.

Результат выполнения программы показан на рис. 17.9.

Рис. 17.9. Результат вычисления полинома по схеме Горнера

Задание 6

1. Примените оператор цикла do – while вместо оператора цикла for.
2. Создайте подключаемый файл, в котором реализуется схема Горнера. Предусмотрите вызов этого файла из главной функции.
3. Предусмотрите ввод коэффициентов полинома с клавиатуры. Далее предусмотрите обращение к созданному файлу с реализацией схемы Горнера.
4. Напишите программу символической записи на консоли заданного полинома по известным коэффициентам. Оформите этот фрагмент программы в виде подключаемого файла.
5. Предусмотрите запись в текстовый файл символического представления полинома с заданными коэффициентами и значения полинома в заданной точке. Имя файла примите compX.txt, где X – номер компьютера, на котором выполняется лабораторная работа.

Контрольные вопросы

1. Как рекомендуется организовать внутреннюю работу пользовательских функций по отношению к другим функциям в программах на языке С? Перечислите основные правила организации внутренней работы функций и достоинства этих правил.
2. В чем заключается основное назначение заголовочных файлов ( h -файлов) в проектах языка С?
3. Как следует объявить функцию, чтобы доступ к ней был невозможен за пределами файла, где она была определена?
4. Как следует объявить функцию, чтобы к ней можно было обращаться из других функций проекта?
5. Какие классификаторы классов памяти поддерживает стандарт языка С?
6. Какой классификатор памяти используется по умолчанию в программах на языке С?
7. Какие расширения можно применить к файлам, содержащим пользовательские функции?
8. Как осуществляется компиляция файлов с пользовательскими функциями в программной среде Visual Studio?
9. Как осуществляется подключение файлов с пользовательскими функциями, которые расположены на различных логических дисках компьютера?