Laboratorium nr 3
1/9
1)
Makefile.
Program make służy do automatyzacji, usprawnienia oraz przyspieszenia kompilacji
programów z wykorzystanie kompilatora GCC. Program został pierwotnie stworzony przez
dr. Stuarta I. Feldmana w 1977 roku, który pracował w Bell Labs. Obecnie istnieje kilka
implementacji programu Make: GNU Make, BSD Make, Microsoft Make.
Aby móc wykorzystać program Make do automatyzacji kompilacji, należy stworzyć w
katalogu (w którym znajdują się nasze pliki źródłowe *.c, *.h) plik Makefile. Plik Makefile
(zwykły plik ASCII bez prawa wykonywania) jest rodzajem pliku skryptowego,
wykonywanego (interpretowanego) przez program make. Plik Makefile zwiera definicje
zmiennych oraz czynności jakie wykona program make w celu automatyzacji kompilacji.
Ogólna budowa pliku Makefile:
[Reguła:] [Składnik]
[Tabulacja] [Polecenie1]
...
[Tabulacja] [PolecenieN]
Przykład:
hello: hello.o aux.o
gcc hello.o aux.o -o hello
hello.o: hello.c
gcc -c hello.c -o hello.o
aux.o: aux.c
gcc -c aux.c -o aux.o
Przykład:
CC=gcc
CFLAGS=-g -Wall
LFLAGS=
OBJS=hello.o aux.o
hello: $(OBJS)
$(CC) $(LFLAGS) $(OBJS) -o hello
hello.o: hello.c
$(CC) $(CFLAGS) -c hello.c -o hello.o
aux.o: aux.c
$(CC) $(CFLAGS) -c aux.c -o aux.o
Język C
Temat: Makefile, instrukcje warunkowe, pętle.
Instrukcja
laboratoryjna
3
Przygotował: mgr inż. Maciej Lasota
Laboratorium nr 3
2/9
Przykład:
CC=gcc
CFLAGS=-g -Wall
LFLAGS=
OBJS=hello.o aux.o
hello: $(OBJS)
$(CC) $(LFLAGS) $(OBJS) -o hello
hello.o: hello.c
$(CC) $(CFLAGS) -c hello.c -o hello.o
aux.o: aux.c
$(CC) $(CFLAGS) -c aux.c -o aux.o
all: hello
clean:
rm hello
2)
Instrukcje warunkowe.
Instrukcje warunkowe pozwalają zdefiniować warianty wykonywania określonego
bloku instrukcji programu. W języku C wyróżniamy kilka rodzajów instrukcji warunkowych:
IF, IF-ELSE, IF-ELSE-IF, SWITCH.
Instrukcja warunkowa „IF”:
if(warunek)
{
instrukcja;
...
}
Instrukcja warunkowa „IF-ELSE”:
if(warunek)
{
instrukcja1;
...
} else
{
instrukcja2;
...
}
Laboratorium nr 3
3/9
Przykład:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void main()
{
int a;
printf("Podaj liczbe a: ");
scanf("%d",&a);
if (a < 0)
{
printf("Liczba a jest liczba ujemna!\n");
exit(0);
}
if ( a > 0)
{
printf("Liczba a jest liczba dodatnia!\n");
exit(0);
}
printf("Liczba a jest rowna 0 lub nie podales liczby\n");
}
Instrukcja warunkowa „IF-ELSE-IF”:
if(warunek1)
{
instrukcja1;
...
} else if(warunek2)
{
instrukcja2;
...
} else if(warunek3)
{
instrukcja3;
...
}
Laboratorium nr 3
4/9
Przykład:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
char c;
printf("Podaj litere A,B lub C: ");
c = getchar();
if (c == 'a')
{
printf("A\n");
} else if (c == 'b')
{
printf("B\n");
} else if (c == 'c')
{
printf("C\n");
} else
{
printf("Podales zla litere\n");
}
return (0);
}
Instrukcja warunkowa „SWITCH”:
switch(wyrażenie)
{
case stala1:
instrukcja;
...
break;
case stala2:
instrukcja;
...
break;
...
...
...
default:
instrukcja;
...
break;
}
Laboratorium nr 3
5/9
Przykład:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
char c;
printf("Podaj znak: ");
switch(c = getchar())
{
case 'a':
printf("A\n");
break;
case 'b':
printf("B\n");
break;
default:
printf("Blad\n");
break;
}
return (0);
}
3)
Instrukcje pętli.
Instrukcje pętli umożliwiają powtarzanie dowolną ilość razy lub do momentu
wystąpienia jakiegoś warunku określony blok instrukcji programu.
Instrukcja pętli „WHILE”:
while(warunek)
{
instrukcja;
}
Instrukcja pętli „DO-WHILE”:
do
{
instrukcja;
...
}
while(warunek);
Laboratorium nr 3
6/9
Instrukcja pętli „FOR”:
for (wyrażenie początkowe; warunek; inkrementacja)
{
instrukcja;
...
}
Przykład:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
int licznik=1;
while(licznik <= 10)
{
printf("Licznik wynosi: %d\n",licznik);
licznik++;
//licznik=licznik+1
sleep(2);
//sleep przyjmuje jako parametr
//czas w sekundach
}
licznik=1;
while(1)
{
printf("Licznik wynosi: %d\n",licznik);
if (licznik == 10)
{
break;
}
licznik++;
//licznik=licznik+1
sleep(2);
//sleep przyjmuje jako parametr
//czas w sekundach
}
return (0);
}
Laboratorium nr 3
7/9
Przykład:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
int licznik=1;
int i;
while(licznik <= 10)
{
printf("Licznik wynosi: %d\n",licznik);
licznik++;
//licznik=licznik+1
sleep(2);
//sleep przyjmuje jako parametr
//czas w sekundach
}
for(i=1; i<=10; i++)
{
printf("Licznik wynosi: %d\n",i);
sleep(2);
//sleep przyjmuje jako parametr
//czas w sekundach
}
return(0);
}
4)
Funkcje matematyczne.
Standardowa biblioteka języka C, zawiera szereg gotowych funkcji służących do
wykonywania obliczeń matematycznych. Plik nagłówkowy, w którym znajdują się deklaracje
funkcji oraz makr matematycznych to <math.h>. Funkcje matematyczne dostępne w
standardowej bibliotece języka C:
sin(x);
sinus x
cos(x);
cosinus x
tan(x);
tangens x
asin(x);
arcus sinus x
acos(x);
arcus cos x
atan(x);
arcus tangens x
atan2(x,y);
arcus tangens x/y
sinh(x);
sinus hiperboliczny
cos(x);
cosinus hiperboliczny
tanh(x);
tangens hiperboliczny
Laboratorium nr 3
8/9
exp(x);
funkcja wykładnicza e^x
log(x);
logarytm naturalny
log10(x);
logarytm o podstawie 10
pow(x,y);
podniesienie x^y
sqrt(x);
pierwiastek z x, x>=0
ceil(x);
najmniejsza liczba całkowita
nie mniejsza niż x
floor(x,y);
największa liczba całkowita
nie większa niż x
fabs(x); wartość bezwzględna z |x|
Aby skompilować plik źródłowy, w którym wykorzystujemy funkcje matematyczne
należy do kompilatora GCC dodać przełącznik „- lm” np. gcc -lm -o test test.c
5)
Generator liczba pseudolosowych.
Generator liczb pseudolosowych (Pseudo-Random Number Generator, lub PRNG)
to program lub biblioteka, która na podstawie niewielkiej ilości informacji (ziarno, zarodek,
ang. seed) generuje deterministycznie ciąg bitów, który pod pewnymi względami jest
nieodróżnialny od ciągu uzyskanego z prawdziwie losowego źródła.
Generatory liczb pseudolosowych nie generują ciągów prawdziwie losowych –
generator inicjowany ziarnem, które może przyjąć k różnych wartości, jest w stanie
wyprodukować co najwyżej k różnych ciągów liczb.
Przykłady bibliotek napisanych w C/C++ do generowani liczb pseudolosowych:
●
Hasard (C)
http://haypo.hachoir.org/trac/wiki/hasard
●
Boost (C++)
http://www.boost.org/
●
GSL (C)
http://www.gnu.org/software/gsl/
Standardowa biblioteka języka C w pliku nagłówkowym <stdlib.h> posiada
zadeklarowane dwie funkcje służące do generowania liczb pseudolosowych.
srand(seed);
rand(void);
Laboratorium nr 3
9/9
Funkcja srand() jako parametr przyjmuje seed, czyli tzw. ziarno/zarodek jest to
zmienna liczba (unsigned int) na podstawie, której inicjowany jest generator liczb dla
nowego ciągu liczb pseudolosowych.
Funkcja rand() służy do losowania liczb pseudolosowych, zwraca ona liczbę
całkowitą (int) z przedziału między 0 a stałą RAND_MAX. RAND_MAX jest to stała
zadeklarowana w pliku nagłówkowym <stdlib.h> wynosi ona co najmniej 32767.
Przykład:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main()
{
int i,c;
/* Uruchamiamy generator liczb pseudolosowych jako
parametr podajemy funkcje time(NULL) zwraca ona czas
w sekundach liczony od 1970 roku */
srand(time(NULL));
for(i=0; i<=9; i++)
{
c = (rand() % 25) + 65;
//losowanie liczb
//z przedzialu 65 – 90
// czyli kody ASCII A-Z
printf("Wylosowana liczba nr [%d]: %d
odpowiada jej znak ASCII %c\n",i,c,c);
}
return (0);
}
Aby wygenerować liczbę z dowolnego przedziału wynik funkcji rand() poddajemy
operacji modulo np. rand() % 10 losuje nam liczby z przedziału od 0 do 9.