eln1001 – bilgisayar programlama ı

ELN1001 – BİLGİSAYAR
PROGRAMLAMA I
DİNAMİK BELLEK YÖNETİMİ
TEMEL G/Ç FONKSİYONLARI
Dinamik Bellek Tahsisi
 Tanımlanmış olan dizilere eleman sayısı ve elemanlarının
tiplerine göre, sistem belleğinde bir yer ayrılacaktır.
 Diziler, bu şekilde bir yapıya sahip oldukları için, statik veri
yapıları olarak adlandırılır.
 Programın başında kullanılıp daha sonra ihtiyaç duyulmayacak
bir dizi için ayrılan bellek alanı, programın sonuna kadar
korunacaktır.
 Dinamik Bellek Tahsisi, bir bellek alanını yalnızca ihtiyaç
olduğu anda meşgul etmek, ihtiyaç olmadığı durumda ise diğer
parçaların kullanımına bırakmaktır.
1
Dinamik Bellek Tahsisi
 C programlama dilinin <stdlib> kütüphanesi, bu tür bir dinamik bellek
tahsisi için – malloc, calloc ve realloc – üç ayrı fonksiyona sahiptir.
 Bu fonksiyonlar, dinamik dizileri oluşturmak ve değiştirmek için
kullanılmaktadır.
 Önceki bölümde gördüğümüz gibi, bir diziye adreslenen bir işaretçi, bir
dizi gibi düşünülebilir.
 Bundan dolayı, malloc veya calloc ile ayırt edilen bellek alanı, bir
diziymiş gibi düşünülebilir.
 Bu durumda, malloc veya calloc fonksiyonu, bir dizi için dinamik olarak
bir bellek parçası ayırır.
Dinamik Bellek Tahsisi
 calloc prototipi:
void *calloc(size_t nmemb, size_t size)
 nmemb: dizi elemanlarının sayısı
 size: dizinin her elemanının boyutu
 calloc fonksiyonu kullanıldığı anda, dizinin tüm elemanları sıfıra
eşitlenir.
 Fonksiyonun dönüş değeri, bellek tahsisi gerçekleşmişse, o
bellek adresini işaret eden işaretçi, bellek tahsisi
gerçekleşmemişse, NULL değeridir.
 calloc ile malloc arasındaki temel fark, calloc‟ un bellek tahsisi
yapıldığında belleği temizlemesi(tüm elemanları sıfır yapma) ve
ondan sonra tahsis etmesi, malloc‟ un ise belleği temizlemeden
bir bellek tahsisi gerçekleştirmesidir.
2
Dinamik Bellek Tahsisi
 malloc prototipi:
void *malloc(size_t size);
 size: tahsis edilecek bölgenin
byte cinsinden uzunluğu
 Fonksiyonun dönüş değeri,
bellek tahsisi gerçekleşmişse, o
bellek adresini işaret eden
işaretçi, bellek tahsisi
gerçekleşmemişse, NULL
değeridir.
int *ptr;
…
…
…
ptr = (int*) malloc (100); (Bellek alanı ayrılıyor)
…
…
…
free ptr; (Bellek alanı serbest bırakılıyor)
Dinamik Bellek Tahsisi
 realloc fonksiyonu ise, malloc, calloc veya realloc ‟a yapılan bir




önceki çağrıda oluşturulmuş olan alanın boyutunu değiştirmek
için kullanılmaktadır.
Orijinal alanın içinde bulunan eleman değerlerinde bir değişiklik
gerçekleştirilmez, bununla birlikte, dizinin sonuna ilave boyut
kadar bellek parçası eklenir.
realloc prototipi:
void *realloc(void *ptr, size_t, size);
 ptr: boyutu değiştirilecek orijinal bellek alanının adresi,
 size: dizinin yeni boyutu
Eğer ptr işaretçisi NULL ise, realloc malloc ile aynı işlevi
görecektir.
Eğer boyut 0 ise ve ptr NULL değilse, ptr‟nin işaret ettiği bellek
alanı serbest bırakılır.
3
Dinamik Bellek Tahsisi
 Eğer ptr NULL değil ve boyutta sıfır değilse, realloc, dizi için
bellekte yeni uzunluğa sahip bir yer tahsis etmeye çalışır.
 Eğer yer tahsisi başarılı olursa, realloc fonksiyonu, ayrılan
belleğin adresini gösteren bir işaretçi döndürür.
 Eğer yer tahsisi bir sebepten başarılı olmazsa, realloc
fonksiyonu, yer tahsisinin başarılı olmadığını göstermek için bir
NULL işaretçisi döndürür.
 free() fonksiyonu, yer tahsisini iptal eder, böylece ilgili alan,
başka programların kullanabilmesi için boşaltılmış olur.
Dinamik Bellek Tahsisi
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
int *ptr;
ptr = (int *) malloc(sizeof (int) * 5); /* yer ayrılıyor */
if (ptr == NULL) {
printf("bellek yetersiz!..\n");
return 0;
}
for (i = 0; i < 5; ++i) /* 2 */
ptr[i] = i;
ptr = realloc(ptr, sizeof(int) * 10); /* ayrılan yer genisletiliyor */
if (ptr == NULL) {
printf("bellek yetersiz!..\n");
return 0;
}
return 0;
}
4
TEMEL G/Ç FONKSİYONLARI
Temel Giriş/Çıkış Fonksiyonları
 C Programlama dilinde yazılmış pek çok program kullanıcıdan
giriş alma ve kullanıcıya bir çıkış üretme ihtiyacını duyar.
 Belirli C fonksiyonları, girişleri dış birimlerden doğrudan stdin
(standard input stream) aracılığıyla alır. stdin, normalde
bilgisayar klavyesidir, fakat daha farklı giriş elemanlarından da
giriş alınabilir.
 Veri, çoğunlukla stdout (standart output stream) aracılığı ile dış
birimlere gönderilir. stdout, çoğunlukla bilgisayar ekranı olarak
düşünülür, fakat daha farklı dış birimlere de çıkış gönderilebilir.
Flash disk veya yazıcılara gönderilen çıkış da stdout kanalları
üzerinden gerçekleştirilir.
 Ayrıca stderr olarak isimlendirilmiş bir standart hata
kanalı(standard error stream) mevcuttur. stderr kanalı, hata
mesajlarını ekrana bastırmak için kullanılan bir kanaldır.
5
Temel G/Ç Fonksiyonları
GİRİŞ
ÇIKIŞ
 scanf
 printf
 getchar
 putchar
 getch
 putch
 getche
 puts
 gets
Giriş Fonksiyonları - scanf
 scanf fonksiyonu kullanıcıdan giriş almak için kullanılır.
 stdin kanalı üzerinden, genellikle klavye olan dış birimden
okuma gerçekleştirir.
 scanf prototipi:
scanf(“D.B.”, &Degisken);
 D.B. Dönüşüm Belirteci, kullanıcı tarafından girilen verinin
tipi burada belirtilir.
 &: Değişkenin adresini gösteren operatör
 Degisken: Okunan değerin içine yazılacağı değişken
 Girişleri okumak için kullanıcının „ENTER‟ tuşuna
basmasını bekler.
 Geri dönüş değeri olarak, okuyup ilgili değişkene yazdığı değer
sayısını döndürür. Dosya sonuna ulaşmış ise EOF karakterini
döndürür.
6
Giriş Fonksiyonları - scanf
scanf











'%d' : Giriş tamsayısını işaretli ondalık (decimal) bir sayı olarak kabul eder.
'%i' : Girişi işaretli bir tamsayı olarak alır. '%d' ye benzerdir, fakat "0x" ile
başlarsa sayıyı onaltılık (hexadecimal) ve “0“ ile başladığı zaman sayıyı sekizlik
(octal) olarak alır. Örneğin, "031" girişi '%d' kullanılırsa 31, '%i' kullanılırsa 25
olarak okunur.
'%u' : İşaretsiz (unsigned) int, short veya char olarak okunur.
'%f' : Normal (sabit noktalı) notasyonla kayar noktalı (floating-point) sayıları
okur.
'%g', '%G' : Kayar noktalı tamsayıyı hem normal hem de exponensiyel şekliyle
okur. '%g' küçük harfleri and '%G' büyük harfleri kullanır.
'%x', '%X' : Bir tamsayıyı onaltılık(hexadecimal ) sayı olarak okur.
'%o' : Bir tamsayıyı sekizlik (octal) sayı olarak okur.
'%s' : Karakter dizisini(character string) okur. Scan işlemi boşluk karakteri
ile(whitespace) sonlandırılır. Karakter dizisinin sonunda bir (null character )
mevcuttur, bu da ayrılan bellek alanının girilenden asgari bir fazla olmasını
gerektirir.
'%c' : Giriş olarak tek karakter (char) alır. null karakter ilave edilmez.
'(space)': Boşluk (whitespace ) karakterler için kullanılır.
'%lf' : double tipinde kayar noktalı sayıları alır.
7
Giriş Fonksiyonları - getchar()
 Enter tuşuna ihtiyaç duyar.
 Tek karakter okumak için kullanılır.
 Prototipi :
int getchar(void);
 Dönüş değeri : Geri dönüş değeri klavyeden alınan
karakterin ASCII tablosundaki sıra numarasını
gösteren int türünden bir sayıdır.
 Klavyeden basılan karakterin “echo” su ekranda
görülür.
 stdio.h, programa dahil edilmelidir.
Giriş Fonksiyonları - getch()
 Tek karakter okumak için kullanılır.
 Enter tuşuna ihtiyaç duymaz.
 Kullanımı :
int getch(void);
 Dönüş değeri : Geri dönüş değeri klavyeden alınan
karakterin ASCII tablosundaki sıra numarasını
gösteren int türünden bir sayıdır.
 Klavyeden basılan karakterin “echo” su ekranda
görülmez.
 conio.h, programa dahil edilmelidir.
8
Giriş Fonksiyonları - getche()
 Tek karakter okumak için kullanılır.
 Enter tuşuna ihtiyaç duymaz.
 Kullanımı :
int getche(void);
 Dönüş değeri : Geri dönüş değeri klavyeden alınan
karakterin ASCII tablosundaki sıra numarasını
gösteren int türünden bir sayıdır.
 Klavyeden basılan karakterin “echo” su ekranda
görülür.
 conio.h, programa dahil edilmelidir.
Giriş Fonksiyonları – gets()
 stdin kanalından karakter dizisi okumak için kullanılır.
 Fonksiyon prototipi:
char *gets(char *s);
s: okunan bilginin yerleştirildiği işaretçi
 gets() fonksiyonu, yeni satır karakteriyle karşılaşıncaya kadar
olan tüm karakterleri okuyarak değişkenin işaret ettiği adrese
atar.
 Fonksiyon başarıyla çalıştırıldığı zaman, fonksiyonun geri dönüş
değeri okunan karakter dizisinin kendisi olur.
 Fonksiyon başarısız olursa, NULL değerini döndürür.


9
Çıkış Fonksiyonları - Printf





printf fonksiyonu kullanıcıdan giriş almak için kullanılır.
stdout kanalı üzerinden, genellikle ekran olan dış birime çıkış üretir.
printf prototipi:
printf(F.K.D,degisken);
 F.K.D: Format Kontrol Dizisi, dönüşüm belirtecini, bayrakları, alan
genişliklerini, yaslamayı, kesinlik derecesini ve değişmez karakterleri
içerir.
 Değişken: Çıkış olarak gönderilecek değeri turan değişken
F.K.D:
 Noktalı sayıların yuvarlanması veya kısaltılması
 Çıkışların sağa veya sola yaslanması
 Sütun yapılarının oluşturulması
 Belirli noktalara değişmez karakterlerin yerleştirilmesi
 Kayan noktalı sayıların ondalık olarak gösterimi
 İşaretsiz tamsayıların sekizlik veya onaltılık şekline dönüştürülmesi
 Tüm veri tiplerinin tablo şeklinde yazdırılması
Geri dönüş değeri olarak, yazdığı karakter sayısını döndürür.Hata oluştuğunda
negatif değer döndürür.
printf, Dönüşüm Belirteçleri
 'd': İşaretli tamsayı(decimal)
 'i': İşaretli Tamsayı(integer)
 'o': İşaretsiz sekizlik(octal) sayı
 'u': İşaretsiz(unsigned) tamsayı
 'x' veya 'X': İşaretsiz onaltılık (hexadecimal) tamsayı
 'h' ve 'l': (short) veya (long) tamsayı
 'e' veya 'E ' : Kayar noktalı sayının exponensiyel gösterimi.
 'f': Kayar noktalı sayıların sabit noktalı (fixed-point) gösterimi.
 'g' veya 'G': Kayar noktalı sayının değerine göre sabit-noktalı
veya exponensiyel gösterimi.
 'L': (Long) double tipinde gösterim.
 'c' : Karakter gösterimi
 's' : Karakter dizisinin gösterimi
10
printf, Gösterim Bilgisi
 Verinin yazdırılacağı alanın kesin boyutları alan genişliği ile
belirlenir. Eğer alan genişliği yazdırılacak sayının genişliğinden
büyük ise veri alan içinde otomatik sağa dayanır.
 %[alan_genişliği][.duyarlılık]dönüşüm_belirteci
 Tamsayılarda duyarlılık :


Eğer yazdırılan değer belirtilen duyarlılıktan daha az basamağa
sahip ise sayının önüne fark kadar sıfır konur.
Tamsayılar için varsayılan duyarlılık değeri 1‟dir.
 Ondalık sayılarda duyarlılık :
 Ondalık kısımda yazdırılacak basamak sayısıdır (e, E, f için).
 Yazdırılacak önemli basamakların sayısıdır (g ve G için).
 Duyarlılık orijinal değerdeki ondalık, basamak sayısından küçük
ise yuvarlama olur.
 Karakter dizilerinde duyarlılık yazdırılacak karakter sayısıdır.
Çıkış Fonksiyonları – putchar()
 stdout çıkış kanalının geçerli pozisyonuna tek
karakter yazmak için kullanılır.
 Fonksiyon prototipi:
int putchar(int c);
 c: girilen karakterin ASCII değeri
 Geri dönüş değeri olarak yazılan karakteri geri
döndürür. Hata oluştuğunda veya dosya sonuna
ulaşıldığında EOF karakteri döndürülür.
 stdio.h dosyası programa ilave edilmelidir.
11
Çıkış Fonksiyonları – puts()
 stdout çıkış kanalına bir karakter dizisi yazdırmak için kullanılır.
 Fonksiyon prototipi:
int puts(const char *s)
 s ile gösterilen karakter dizisinin stdout‟a gönderir. En sona da
„yeni satır‟ karakteri ilave eder. Karakter dizisinin en sonundaki
NULL karakteri yazdırılmaz.
 Eğer fonksiyon başarılı olursa, pozitif bir değer döndürür. Eğer
bir hata oluşursa, EOF gönderir ve errno değişkeninin içine
hatanın kodunu yazar.
 stdio.h dosyası programa ilave edilmelidir.

ÖDEV
 ctype.h kütüphanesinde bulunan tüm
fonksiyonlar araştırılacak, ne işe yaradıkları
öğrenilecek, ve her biri için basit bir uygulama
örneği gerçekleştirilecektir. Laboratuarda, bu
fonksiyonlarla ilgili çalışmalar
gerçekleştirilecektir.
12