podmienka.

Pomocou našich zázračných programátorských schopností sme boli schopní vo veľmi krátkom čase navrhnúť a implementovať kalkulačku vhodnú aj pre netechnické typy. Stále tam však zostávajú viaceré nedostatky. V prípade, že zadáme nesprávny vstup, musíme celý proces začať od znova lebo program sa pokazí.

Cyklus while

V tejto kapitole upravíme kalkulačku tak, aby sa nevzdávala pri prvom neúspechu, ale vytrvalo prosila o správny vstup až kým sa to nepodarí. Na to využijeme cyklus typu while, ktorý bude prebiehať dovtedy, pokiaľ je splnená podmienka:

while(1){
    printf("Ja neprestanem\n");
}

Podmienka 1 je splnená ak je vyhodnotená na nenulovú hodnotu. Číslo 1 bude v našich podmienkach nenulové vždy, takže takýto cyklus bude s prebiehať do nekonečna (alebo až kým nevypnú elektrický prúd). Na koniec ktorý nenastane nemusíme čakať, ale program vypneme pomocou klávesovej skratky Ctrl+C.

Ak si to rozmeníme na drobné, program sa najprv spýta či je podmienka v okrúhlej zátvorke splnená. Ak je, tak sa vykoná časť v zložených zátvorkách a pokračuje novým cyklom, ktorý opäť zisťuje, či má pokračovať.

Zápis cyklu typu while je veľmi podobný podmienke if, hlavný rozdiel je v tom, že telo cyklu while môže byť vykonané viac krát (pokiaľ platí podmienka).

Načítanie hodnoty s ošetrením

Ak vieme napísať cyklus, môžme skúsiť vytvoriť taký kód, ktorý bude žiadať o vstup dovtedy pokým nebude správny. Inými slovami, ak bude vstup nesprávny tak sa bude požiadavka opakovať.

Na zastavenie cyklu vo vhodnom momente využijeme fakt, že môžme zmeniť hodnotu premennej.

Aby nám cyklus prebehol aspoň raz, nastavíme počiatočnú hodnotu premennej pocet_hodnot na nulovú hodnotu. Ak v priebehu vykonávania tela cyklu zmeníme hodnotu premennej vhodným spôsobom, podmienka cyklu nebude splnená a cyklus viac nebude prebiehať.

Zatiaľ na účel načítania poznáme funkciu scanf.

int pocet_hodnot = 0;
int a = 0;
while (pocet_hodnot != 1){
    printf("Prosím zadajte prvý argument\n");
    // Pri druhom volaní sa funkcia scanf nechova podla ocakavania
    pocet_hodnot = scanf("%d",&a);
}
printf("Načítal som hodnotu %d\n",a);

Vyskúšajte si tento kód. Čo sa stane, ak namiesto vstupu napíšete písmeno? Ćo sa stane, ak súčasťou vstupu bude špeciálny znak pre koniec vstupu (EOF - Ctrl+D). Skúste zistiť, prečo sa program v prípade nesprávneho vstupu správa nečakane. Modifikujte tento program tak, aby v prípade nesprávneho vstupu o tom vypísal správu a skončil porgram.

Zistili sme, že takto napísaný program síce funguje skvele, ale iba v prípade že sa nevyskytnú “neočakávané” okolnosti (nesprávny vstup od používateľa). Dôvodom je to, že funkcia scanf nie je veľmi užitočná. Obsahuje vnútorný buffer (pomocné pole znakov), ktorý sa vyprázdni iba v prípade, že vstup z klávesnice bol správny. V prípade, že bol vstup nesprávny tak tam nesprávna hodnota ostane, až pokiaľ nebude spracovaná. Ďalšie volania funkcie scanf potom namiesto vstupu od používateľa stále pracujú s pôvodným, nesprávnym vstupom.

Vyplýva z toho, že funkcia scanf je použiteľná iba na veľmi jednoduché príklady, ale nie je vhodná na reálne použitie. Našťastie, riešenie je pomerne jednoduché - naprogramovať si vlastný “buffer” (miesto pre dočasné uloženie údajov), do ktorého budeme ukladať vstup od používateľa. Premenu vstupu z klávesnice na číslo budeme vykonávať osobitne na vlastnom buffri.

Pole a reťazec

Zmena nášho programu bude taká, že namiesto celého čísla, ktoré je možné zapísať nesprávne budeme očakávať všeobecnejší typ reťazec. Do reťazca si poznačíme všetko, čo používateľ zadal (ktoré klávesy stlačil) a premenu na celé číslo vykonáme neskôr.

Reťazec je sada znakov ukončená nulou. Každý znak je v pamäti reprezentovaný jedným kódom (číslom v rozsahu 0 až 255). Posledným znakom je vždy nula ktorá vyznačuje koniec reťazca. Hodnoty znakov sú zakódované do číselnej podoby pomocou ASCII tabuľky. Na uloženie reťazca (viacerých nakov naraz) budeme potrebovať si zapamätať viac čísel naraz.

Klasické celočíselné premenné v jazyku C umožňujú uloženie iba jednej hodnoty. Aby sme si mohli do premennej uložiť viac hodnôt, musíme o tom prekladaču povedať. Napríklad ak chceme “rozšíriť” celočíselnú premennú na viacero miest, môžeme napísať:

int pole[4];

Vyhradeniu viacerých pamäťových miest rovnakého typu vedľa seba vravíme pole. Celé si to vieme predstaviť ako rebrík:

Pole v pamäti.

    int pole[4] = {4,3,2,1};

    index:    0     1       2       3
             +------+------+-------+-------+
    hodnota: |  4   |  3   |  2    |   1   |
             +------+------+-------+-------+
    adresa:  \#10   \#14   \#18    \#22

Rozdiel od klasického zápisu deklarácie premennej (príkazu na vyhradenie pamäťového miesta) je použitie hranatých zátvoriek. Pomocou hranatých zátvoriek v deklarácii premennej vravíme prekladaču, aby vyhradil viac miest naraz. Pole si môžeme zostaviť z ľubovoľného dátového typu, napr. float.

Na uloženie znaku je v jazyku C najvhodnejší typ char (znakový typ). Jeden znak je v pamäti uložený vo forme ASCII kódu, teda celého čísla. Typ char nie je veľmi odlišný od typu int, je ale menší. Do jednej premennej typu char sa zmestí 256 rôznych hodnôt. Na uloženie znaku to stačí a šetrí to pamäť.

Reťazec je pole znakov zakončené nulou, pamäť pre uchovanie desať znakového reťazca si vyhradíme takto:

char retazec[11];

Posledné políčko poľa musíme vyhradiť pre zápis nuly na konci.

Ak si chceme zapamätať ľubovoľný vstup od používateľa (menší ako 100 ASCII znakov) a uložiť ho do poľa, môžeme zapísať:

char retazec[100];
printf("Zadajte hocijaký vstup:");
fgets(retazec,100,stdin);
printf("Napísali ste: %s\n");

Tento program počká na vstup z klávesnice a ak používateľ stlačí enter, vypíše ho.

Prvým argumentom funkcie fgets() je názov poľa, kam sa má uložiť výsledok. Druhým argumentom je veľkosť poľa, ktoré máme k dispozícii. Tretím argumentom je súbor z ktorého sa má načítavať, v tomto prípade načítavame z klávesnice ako keby to bol otvorený súbor.

Reťazec v pamäti. Posledná hodnota s indexom 3 môže byť ľubovoľná..

    char reazec[4] = "14";

    index:    0     1       2       3
             +------+------+-------+-------+
    hodnota: |  '1' |  '4' |   0   |   x   |
             +------+------+-------+-------+
    adresa:  \#10   \#11   \#12    \#13

Operácia načítania má neistý výsledok. Ak sa načítanie nepodarí (napr. v súbore sa už nenachádza žiadny reťazec) tak program na túto skutočnosť neupozorní a pokračuje ďalej, hoci je v cielovom poli retazec nejaká predošlá hodnota. Vždy je potrebné si overiť návratovú hodnotu fukcie pre načítanie aby sme vedeli čo robiť v prípade, že načítanie zlyhá.

Funkcia fgets() nás vie s pomocou špeciálnej návratovej hodnoty NULL (nula) informovať o tom, že sa jej nepodarilo načítať nič. Ak je jej návratová hodnota nulová tak sa načítanie reťazca nepodarilo.

char retazec[100];
printf("Zadajte hocijaký vstup:");
if (fgets(retazec,100,stdin) != NULL) { 
    printf("Napísali ste: %s\n");
}
else {
    printf("Nenapísali ste nič.\n");
}

• Funkcia fgets() vraciu nulu ak sa nič nepodarilo načítať. Kvôli dátovým typom sa nula v tomto prípade zapisuje ako NULL, inak to je obyčajná nula.

Načítanie prázdneho riadka sa nepovažuje za chybu - aj prázdny riadok je riadok a fgets() ho poslušne načíta do poľa. Chyba, teda nemožnosť ďalšieho vstupu môžeme simulovať stlačením Ctrl+D, čo je špeciálny znak pre koniec vstupu.

Konverzia reťazca na číslo

Zistili sme, že v jazyku C sú reťazec a číslo dve rozdielne veci. Zjednodušene môžme povedať, že reťazec je viac hodnôt vedľa seba, číslo je iba jediná hodnota. Na to aby sme so zadaným reťazcom vedeli vykonávať matematické operácie, musíme si ho premeniť na číslo. Tento krok do teraz robila za nás funkcia scanf, ktorá premieňala vstup z klávesnice vo forme reťazca bez toho, aby sme o nejakých reťazcoch tušili. Zistili sme ale, že má určité obmedzenia, ktoré je potrebné obísť.

Riešenie je našťastie jednoduché - konverziu na číslo je možné vykonávať nie len z klávesnice, ale aj z hodnôt, ktoré sme si poznačili pred tým do poľa. Slúži na to funkcia sscanf, ktorá sa správa rovnako ako funkcia scanf, ale namiesto klávesnice pracuje s reťazcom, ktorý jej zadáme ako argument. Netrpí teda problémom so zasekávajúcim sa buffrom.

Konverziu reťazca na číslo pomocou funkcie sscanf vykonávame takto:

int cislo = 0;
int pocet_hodnot = 0;
char retazec[10] = "14";
pocet_hodnot = sscanf(retazec,"%d",&cislo);
printf("Vase cislo je %d",);

Celé číslo v pamäti.

int cislo = 14;

             +------+
    hodnota: | 14   |
             +------+
    adresa:  \#10   \#14

Už vieme správne vykonať konverziu reťazca na číslo, ale jeho načítanie z klávesnice je stále problém, lebo funkcia scanf sa zasekáva. Namiesto nej radšej použime funkciu fgets, ktorá slúži na čítanie znakov zo súboru a netrpí "zasekávaním". Prvý argument tejto funkcie je pole, do ktorého budeme načítavať. Druhým argumentom je maximálny počet znakov ktorý budeme načítavať. Počet načítavaných znakov nesmie byť väčší ako pole, do ktorého načítavame. Tretím argumentom je súbor, z ktorého budeme načítavať. Návratová hodnota je počet znakov, ktorý sa nám podarilo načítať.

Moment - načítanie zo súboru? Načítavame predsa z klávesnice. Toto nie je omyl - štandardná knižnica jazyka C nerobí rozdiel medzi súborom, sieťovou kartou alebo klávesnicou. Princíp načítavanie je pri všetkých zariadeniach rovnaký - sadu hodnôt ukladáme do poľa. Na tento účel slúži globálna premenná stdin o ktorú sa stará prekladač a ktorú vieme použiť na čítanie.

Celý program

Celý program bude potom vyzerať takto:

#include <stdio.h>

int spocitaj(int a,int b){
    return a + b;
}

void vypis_sucet(int a,int b){
    int vysledok = spocitaj(a,b);
    printf("Vysledok spocitania %d + %d je %d\n",a,b,vysledok);
}

int main(){
    printf("Súčtová kalkulačka\n");
    int pocet_hodnot = 0;
    int a = 0;
    char buffer[100];
    char* mam_riadok = NULL;
    while (pocet_hodnot == 0){
        printf("Prosím zadajte prvý argument\n");
        mam_riadok = fgets(buffer,100,stdin);
        if (mam_riadok == 0){
                return 0;
        }
        pocet_hodnot = sscanf(buffer,"%d",&a);
    }
    int b = 0;
    pocet_hodnot = 0;
    mam_riadok = NULL;
    while (pocet_hodnot == 0){
        printf("Prosím zadajte druhý argument\n");
        mam_riadok = fgets(buffer,100,stdin);
        if (mam_riadok == 0){
            return 0;
        }
        pocet_hodnot = sscanf(buffer,"%d",&b);
    }
    vypis_sucet(a,b);
    return 0;
}

Cyklus pre načítanie sa zopakuje vždy, keď používateľ zadá neplatnú hodnotu a nepodarí sa konverzia reťazca na číslo. Ak nastane koniec vstupu, program sa skončí.

Úloha na precvičenie

Modifikujte program tak, aby vypísal chybové hlásenie o tom, že sa nebol zadaný platný vstup.

Modifikujte program, tak aby napísal chybové hlásenie v prípade že výpočet nebol vôbec vykonaný.

Previous Post Next Post