Tutorium #5

Einführung in die (strukturierte) Programmierung

Gruppe 2 – Thomas Neff prog-tutor-thomas@iicm.tugraz.at
Gruppe 3 – Michael Schwarz prog-tutor-michael@iicm.tugraz.at
Gruppe 5 – Jörg Müller prog-tutor-joerg@iicm.tugraz.at
Gruppe 6 – Christoph Hack prog-tutor-hack@iicm.tugraz.at
Gruppe 8 – Anja Karl prog-tutor-anja@iicm.tugraz.at
Gruppe 9 – Manuel Weber prog-tutor-weber@iicm.tugraz.at

Tutoriumsinhalt

• HW4 Besprechung
• Strings
• Pointer (Wiederholung)
• Dynamischer Speicher
• Valgrind

HW4 Besprechung

• Beispiel 1
• Beispiel 2
• Musterlösung

HW4 Beispiele - Gut oder schlecht?

Strings - auch nur Arrays

• String = Zeichenkette, »Text«
• String ist nur ein Array von char (Zeichen)
• Strings enden mit einem 0-Byte ('\0', nicht dem Zeichen 0!)
• Deklaration (am häufigsten):

  char* text = "Hallo!";

Andere Varianten:

char text[] = "Hallo!";

char text[] = {'H', 'a', 'l', 'l', 'o', '!', '\0'};

Strings

Vergleichen

• Funktion strcmp aus string.h verwenden
• == funktioniert nicht, vergleicht nur die Speicheradressen

•  char* str1 = "Hello";
   char* str2 = "World";
   if(strcmp(str1, str2) == 0) 
   {
     // strings sind gleich
   } 
   else 
   {
     // strings sind ungleich
   }
  

Strings

Zugriff auf einzelne Buchstaben

• Zugriff durch Array-Schreibweise ([])
• Erstes Zeichen hat Index 0!
• Letztes Zeichen ist 0-Byte ('\0')

•  char* str1 = "Hello";
   char c1 = str[0]; // c1 = 'H'
   char c2 = str[4]; // c2 = 'o'
   char c3 = str[5]; // c3 = '\0'
  

Strings

• Weitere Funktionen die mit Strings arbeiten in string.h
• http://www.cplusplus.com/reference/cstring/
• Einbinden mit

  #include <string.h>

• Nützliche Funktionen:

  strlen

  Länge des Strings (ohne 0-Byte!)

  strcpy

  String in einen anderen kopieren

  strcat

  Strings aneinanderhängen

  sprintf

  Wie printf, aber Ausgabe wird in String gespeichert

Pointer (Wiederholung)

• Pointer »zeigen« auf Variablen
• Pointer enthält die Adresse einer Variable
• Deklaration mit "*"

  <datentyp>* name;

• Zugriff auf die Variable durch Dereferenzieren ebenfalls mit "*"

  *name = <value>;

• Zuweisen einer Adresse durch den Adressoperator "&"

  name = &<variable>;

Pointer und Pointee (Wiederholung)

Verwendung von Pointern: Dynamischer Speicher

• Wird zur Laufzeit angefordert
• Hat keinen »Namen«, nur eine Adresse → Zugriff über Pointer
• Angeforderter Speicher muss auch wieder freigegeben werden
• void* malloc(size_t size) fordert Speicher der Größe size an (in Bytes angegeben)
• void free(void* ptr) gibt angeforderten Speicher wieder frei
• void* realloc(void* ptr, size_t new_size) vergrößert einen angeforderten Speicherbereich

Beispiel

Call-by-Reference

• Bei Funktionsaufruf nicht Variable, sondern Adresse übergeben
• mehrere Rückgabewerte möglich
• z.B. nützlich damit eine Funktion einen Wert sowie einen Fehlercode liefern kann

Beispiel

Valgrind

• Tool zum Finden von
  • Memory Leaks
  • unitialiserten Variablen
  • Off-by-one Fehlern
  • Segmentation Faults
• Testsystem verwendet Valgrind → Valgrind Fehler geben Punkteabzug!
• Nur für Linux, aber auf Pluto schon installiert

Beispiel

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int main()
{
  char* text = (char*)malloc(6 * sizeof(char));
  strcpy(text, "Hallo!");
  printf("%s\n", text);
  return 0;
}

gcc -Wall -g -o valgrind_test valgrind_test.c

valgrind --leak-check=full ./valgrind_test

Weitere Valgrind-Beispiele

• Beispiel 1
• Beispiel 2
• Beispiel 3
• Beispiel 4
• Beispiel 5
• Beispiel 6

Häufige Fehler / Best Practice

• Pointer auf NULL initialisieren
• Pointer nach free auf NULL setzen
• malloc/realloc auf NULL überprüfen
• Bei realloc Hilfspointer verwenden:

  char* text = (char*)malloc(8 * sizeof(char));
  char* new_text = (char*)realloc(text, 16 * sizeof(char));
  if(new_text != NULL)
  {
    text = new_text;
  }
  else
  {
    free(text);
    printf("Out of memory!\n");
  }
  

Warum nicht einfach?

Deshalb mit Hilfspointer

Gruppenassignment

Beginn der Gruppensuche:

• ESP: 4. bis 22. November
• EP: 11. bis 29. November

Bitte verwendet das Tutorium oder die Newsgroup
tu-graz.lv.esp.uebungsgruppen bzw.
tu-graz.lv.ep.uebungsgruppen
um eine passende 4er-Gruppe zu finden.

Die Gruppe kann innerhalb der gesamten Tutoriumsgruppe gebildet werden.

Abgabe

Bis zum nächsten Mal!