Programování 2

K vstupnímu testu

Několik poznámek k Vaším pracem, které jste mi během posledního týdne poslali. Nejprve vzorové postačující řešení:

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <locale.h> // kvůli češtině

int main(int argc, char **argv)
{
	setlocale(LC_ALL,"UTF-8"); // počeštění
	double a,b,c,d;

	// nebudeme resit vstupy;

	a=0;
	b=26;
	c=4;
	if (a==0) {
		if (b==0) {
			if (c==0) {
				printf("Toto není rovnice, je to rovnost\n");
				return 0;  // nema smysl pokračovat ve výpočtu
			} else {
				printf("Toto není rovnice, je to nerovnost\n");
				return 0;
			}
		} else {
			printf("Lineární rovnice: x=%f\n",(-c/b));
			return 0;
		}
	} else {
		d=b*b-4*a*c; // teprve tady má smysl něco počítat
		if (d>=0) {
			printf("Pravý kořen: %f\n",((-b+sqrt(d))/2/a)); // i tak lze dělit
			printf("Levý kořen: %f\n",((-b-sqrt(d))/2/a));
			return 0;
		}
	}
	printf("Nemá řešení v oboru reálných čísel\n"); // je to divné, ale až sem se v jiné situaci nedostanete
	return -1; // je to vlastně chybový výstup

}

• Očekával jsem, že víc než tři z vás napadne ošetřit situaci, kdy a=0. I lineární rovnici lze totiž řešit.
• Funkci pow() si nechte na umocňování na necelý exponent. Načítá logaritmické tabulky a dlouho to trvá.
• return umožňuje ukončit program kdekoli.
• Pokud pracujete čistě strukturovaně, nepotřebujete goto. Ve vašich pracích tuto direktivu nechci vidět.
• Vyloučíte-li všechny správné stavy, zůstanou vám jen ty chybné. Není tedy třeba bouchat kilometry kódu.

Sledujte další instrukce. Na Facebooku můžeme diskutovat, paralelně poběží pracovní chat (asi phpfreechat nebo tox, to se ještě uvidí) a samozřejmě videa.

Test druhý a prakticky závěrečný

psáno předtím, než jsem četl vaše práce

Dovolil jsem si drobnou provokaci: neuvedl jsem, jaká data máte zpracovávat a ani jsem se neodkazoval na vaše předchozí schopnosti a znalosti. V podstatě jsem chtěl především otestovat vaši invenci a schopnost improvizace. Následuje vzorové řešení:

Využil jsem své rozsáhlé hudební sbírky, vyseparoval jsem metadata z nahrávek a sestavil soubor v podobě sady záznamů o šesti položkách:

Title;Artist;Album;Year;Length;Genre
...In The Doghouse;Dog Eat Dog;All Boro Kings;1994;349;Pop
(Everything I Do) I Do It For You;Bryan Adams;The Best Of Me;1999;394;Rock
(I Just) Died in Your Arms;Cutting Crew;The Best of Cutting Crew;2005;264;Pop
(I'll Never Be) Maria Magdalena;Sandra;Lost and Found: 1979-1987;1985;234;Pop
(Let Me Be Your) Teddy Bear;Elvis Presley;Elv1s 30 #1 Hits;2002;109;Rock & Roll
(Now And Then There's) A Fool;Elvis Presley;Elv1s 30 #1 Hits;2002;162;Rock & Roll
(Tag);Frankie Goes To Hollywood;Welcome to the Pleasuredome;1984;35;New Wave
(White Man) In Hammersmith Pal;Clash;The Story Of The Clash - Volum;1988;242;Rock

a tak dále a tak podobně. Mihli jste vzít v podstatě libovolná CSV data nebo excelovou tabulku do CSV exportovanou. Zde je právě kvůli Excelu a jeho omezenosti jako separátor použit středník, tomu odpovídá i řešení.

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

typedef struct mp3 {
	char nazev[255];
	char umelec[255];
	char album[255];
	unsigned int rok;
	unsigned int delka;
	char zanr[50];
	struct mp3 *dalsi;
} MP3;

Takto je definovaná centrální struktura. Všimněte si, že je jen kopií záznamu v CSV plus odkaz zdánlivě na sebe samou, ve skutečnosti prostě prázdný ukazatel.

FILE * vstup; FILE * vystup; char * radek; size_t delka;
char * token;
int i;
MP3 * jeden, * prvni, * zobraz;

int main(int argc, char **argv)
{
	size_t delkaradku=0;
	setlocale(LC_ALL,"cs_CZ.UTF-8");
	vstup=fopen("cviceni.csv","r");
	fseek(vstup,0L,SEEK_END);
	delka=ftell(vstup);
	fseek(vstup,0L,SEEK_SET);
	if ((radek=(char *) malloc(delka))==NULL) { printf("Malo pameti\n"); return -1; }

Proč alokovat tolik: je to krajní varianta, kdy je v souboru jediný řádek.

	if ((prvni=(MP3 *) malloc(sizeof(MP3)))==NULL) { printf("Malo pameti\n"); return -1; }
	jeden=prvni; // toto je identita, ne přiřazení!
	while (delkaradku<2) {
		if (fgets(radek,delka,vstup)==NULL) return -1;
		delkaradku=strlen(radek);
	}

Trochu komplikované, ale účinné: požere prázdné řádky na začátku souboru (pokud existují) a nespustí vlastní načítání dřív, než najde prcní validní data.

	if (radek[strlen(radek)-1]=='\n') radek[strlen(radek)-1]='\0'; // vymaže konec řádku -- řetězec je pole plné délky vyplněné zprava nulami
	token=strtok(radek,";");
	for (i=0;i<6;i++) {
		if (token == NULL) break;
		switch (i) {
			case 0: strcpy(prvni->nazev,token); break;
			case 1: strcpy(prvni->umelec,token); break;
			case 2: strcpy(prvni->album,token); break;
			case 3: prvni->rok=atoi(token); break;
			case 4: prvni->delka=atoi(token); break;
			default:strcpy(prvni->zanr,token); break;
		}
		token=strtok(NULL,";");
	}

Toto je druhý chyták a test uvažování: pokud má záznam pevnou délku, netřeba doplňovat prázdné položky. Tím si ušetříte spoustu práce. Jinak by se samozřejmě musela tokenizace dělat jinak, například do inicializovaného pole řetězců a teprve z něj kus po kuse testovat, zda není některá položka prázdná. V CSV to máte ošetřeno vlastní strukturou.

	prvni->dalsi=NULL;
	while (fgets(radek,delka,vstup)) {
		if (strlen(radek)==1) continue;
		if ((jeden->dalsi=(MP3 *) malloc(sizeof(MP3)))==NULL) { printf("Malo pameti\n"); return -1; }
		jeden=jeden->dalsi; // TOTO JE TO ZÁSADNÍ MÍSTO! tím se přejde na další záznam
		if (radek[strlen(radek)-1]=='\n') radek[strlen(radek)-1]='\0';
		token=strtok(radek,";");
		//printf ("na adrese %p: \n\n",jeden);
		for (i=0;i<6;i++) {
			if (token == NULL) break;
			switch (i) {
				case 0: strcpy(jeden->nazev,token); break;
				case 1: strcpy(jeden->umelec,token); break;
				case 2: strcpy(jeden->album,token); break;
				case 3: jeden->rok=atoi(token); break;
				case 4: jeden->delka=atoi(token); break;
				default:strcpy(jeden->zanr,token); break;
			}
			token=strtok(NULL,";");
		}
		jeden->dalsi=NULL;
	}

Tohle je poslední látka: je třeba mít deklarován první záznam a běžný záznam. pokud první ztratíte, ztratili jste hlavu hada a nenajdete ani jeden záznam. Obsah proměnné prvni je naprosto zásadní.

V tomto okamžiku je většina práce hotova: soubor byl po řádcích načten, řádky tokenizovány, tokeny zapsány do složek struktury, struktura uložena do paměti. Teď ji jen vypíšeme a binárně uložíme:

	free(radek); // je to tak lepší, původní soubor může být opravdu veliký
	fclose(vstup);
	vystup=fopen("cviceni.bin","wb");
	zobraz=prvni;
	while (zobraz->dalsi!=NULL) {
		fwrite(zobraz,1,sizeof(*zobraz),vystup);

Tady je prosím celý binární zápis. Jak bylo řečeno posledně: binární čtení a zápis se provádí párem příkazů fread/fwrite, kterým se zadává

1. odkaz, tedy ukazatel na začátek paměti, kterou chci uložit (v našem případě na strukturu),
2. rozměr ukládaného bloku – zde 1 bajt,
3. délku bloku, tedy velikost datového typu, v němž je struktura definována, a
4. výstupní soubor otevřený v režimu „wb“, tedy pro binární zápis.

Tedy: žádné konverze do dvojkové soustavy a podobné zbytečnosti, jen prostý dump všech fragmentů paměti, v nichž se nachází uložená data.

		fflush(vystup);
		printf("adresa: %p\nnázev: %s\numělec: %s\nalbum: %s\nrok: %d\ndélka: %d\nžánr: %s\nadresa dalšího záznamu: %p\n\n",zobraz,zobraz->nazev,zobraz->umelec,zobraz->album,zobraz->rok,zobraz->delka,zobraz->zanr,zobraz->dalsi);
		zobraz=zobraz->dalsi;
	}
	fclose(vystup);
	return 0;
}

Tento způsob ukládání textových dat je silně nehospodárný, jak lze vidět z fragmentu hexdumpu výstupního souboru:

2f1940 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 54 68  >..............Th<
2f1950 65 20 47 72 69 6e 63 68 20 57 68 6f 20 53 74 6f  >e Grinch Who Sto<
2f1960 6c 65 20 43 68 72 69 73 74 6d 61 73 00 00 00 00  >le Christmas....<
2f1970 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00  >................<
2f1980 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00  >................<
2f1990 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00  >................<
2f19a0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00  >................<
2f19b0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00  >................<
2f19c0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00  >................<
2f19d0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00  >................<
2f19e0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00  >................<
2f19f0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00  >................<
2f1a00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00  >................<
2f1a10 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00  >................<
2f1a20 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00  >................<
2f1a30 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00  >................<
2f1a40 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00  >................<
2f1a50 d0 07 00 00 f7 00 00 00 53 6f 75 6e 64 74 72 61  >........Soundtra<
2f1a60 63 6b 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00  >ck..............<
2f1a70 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00  >................<
2f1a80 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00  >................<
2f1a90 50 c3 ca b9 14 56 00 00 57 68 65 72 65 20 44 69  >P....V..Where Di<
2f1aa0 64 20 59 6f 75 20 53 6c 65 65 70 20 4c 61 73 74  >d You Sleep Last<
2f1ab0 20 4e 69 67 68 74 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00  > Night..........<
2f1ac0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00  >................<
2f1ad0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00  >................<

Všimněte si těch nul: to jsou ty nadbytečné délky jednotlivých řetězců ve struktuře. Pokud deklarujete 255 znaků, obsadí se 255 bajtů a jen se zleva vyplní textem, zbytek jsou nuly. To je to, co se děje při alokaci. Binární dumpy ovšem mají jednu podstatnou výhodu: dají se takřka v reálném čase dekomponovat na jednotlivé záznamy prostým uložením do paměti. To s textovými daty neuděláte.