Lab04 - Biblioteki standartowe i operacje na łańcuchach znaków

Przykłady

typy danych i ich limity - biblioteka

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <limits.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
    // Typy całkowite
    // Integer - poniżej zdefiniowane wartośći całkowite przechowują taki sam zakres.
    puts("Integer");
    int i1 = INT_MAX;    // Biblioteka limits.h zawiera stałe np INT_MAX zawierające maksymalną wartość typu int
    signed i2 = INT_MIN; // Słówko kluczowe signed definiuje że typ może przechowywać dodatnie i ujemne wartości.
    int i3 = -32767;
    signed int i4 = 32767; // Typ integer nie powinien mieć problemów z przechowaniem liczb mniejszych od 32767(tego wymaga standard) jednak na różnych systemach maksymalne i minimalne przechowywane wartości mogą się różnić.
    printf("i1 = %d lub i1 = %i \n", i1, i1);
    printf("i2 = %d lub i2 = %i \n", i2, i2);
    printf("i3 = %d lub i3 = %i \n", i3, i3);
    printf("i4 = %d lub i4 = %i \n\n", i4, i4);

    // Long
    puts("Long");
    long l1 = LONG_MAX;
    long int l2 = LONG_MIN;
    signed long l3 = -2147483647;
    signed long int l4 = 2147483647;
    printf("l1 = %li lub i1 = %ld \n", l1, l1);
    printf("l2 = %li lub i2 = %ld \n", l2, l2);
    printf("l3 = %li lub i3 = %ld \n", l3, l3);
    printf("l4 = %li lub i4 = %ld \n\n", l4, l4);

    // Short
    puts("SHORT");
    short si1 = SHRT_MAX;
    short int si2 = SHRT_MIN;
    signed short si3 = -32767;
    signed short int si4 = 32767;
    printf("si1 = %hi lub si1 = %hd \n", si1, si1);
    printf("si2 = %hi lub si2 = %hd \n", si2, si2);
    printf("si3 = %hi lub si3 = %hd \n", si3, si3);
    printf("si4 = %hi lub si4 = %hd \n\n", si4, si4);

    // Long Long
    puts("Long Long");
    long long ll1 = LLONG_MAX;
    long long int ll2 = LLONG_MIN;
    signed long long ll3 = -9223372036854775807;
    signed long long int ll4 = 9223372036854775807;
    printf("ll1 = %lli lub ll1 = %lld \n", ll1, ll1);
    printf("ll2 = %lli lub ll2 = %lld \n", ll2, ll2);
    printf("ll3 = %lli lub ll3 = %lld \n", ll3, ll3);
    printf("ll4 = %lli lub ll4 = %lld \n\n", ll4, ll4);

    // Char
    puts("Char");
    char c1 = CHAR_MAX;
    char c2 = CHAR_MIN;
    signed char c3 = -128;
    signed char c4 = 127;
    char c5 = '\0'; // NULL
    printf("c1 = %c lub liczba odpowiadajaca znakowi c1 = %hhi\n", c1, c1);
    printf("c2 = %c lub liczba odpowiadajaca znakowi c2 = %hhi\n", c2, c2);
    printf("c3 = %c lub liczba odpowiadajaca znakowi c3 = %hhi\n", c3, c3);
    printf("c4 = %c lub liczba odpowiadajaca znakowi c4 = %hhi\n", c4, c4);
    printf("c5 = %c lub liczba odpowiadajaca znakowi c5 = %hhi\n\n", c5, c5);

    // Za pomocą słowa kluczowego unsigned możemy zdefiniować zmienne przechowujące wartości tylko dodatnie.
    puts("Unsigned int");
    unsigned u1 = UINT_MAX;
    unsigned int u2 = 0;
    unsigned int u3 = -1;
    printf("u1 = %u\n", u1);
    printf("u2 = %u\n", u2);

    puts("Unsigned char");
    unsigned char u4 = UCHAR_MAX;
    unsigned char u5 = 0;
    printf("u4 = %c lub liczba odpowiadajaca znakowi u4 = %hhu\n", u4, u4);
    printf("u5 = %c lub liczba odpowiadajaca znakowi u5 = %hhu\n", u5, u5);

    puts("Unsigned short");
    unsigned short u6 = USHRT_MAX;
    unsigned short int u7 = 0;
    printf("u6 = %hu\n", u6);
    printf("u7 = %hu\n", u7);

    puts("Unsigned long");
    unsigned long u8 = ULONG_MAX;
    unsigned long int u9 = 0;
    printf("u8 = %lu\n", u8);
    printf("u8 = %lu\n", u9);

    puts("Unsigned long long");
    unsigned long long u10 = ULONG_MAX;
    unsigned long long int u11 = 0;
    printf("u10 = %llu\n", u10);
    printf("u11 = %llu\n\n", u11);

    // Typy zmiennoprzecinkowe
    // Float
    puts("Float");
    float f1 = 3.14159265359;
    printf("f1 = %f lub zaokraglajac f1 = %.2f f1 = %.3f\n\n", f1, f1, f1);

    // Double
    puts("Double");
    double d1 = 3.14159265359;
    printf("d1 = %lf lub zaokraglajac d1 = %.2lf d1 = %.3lf\n\n", d1, d1, d1);


    // Long double
    puts("Long Double");
    double ld1 = 3.14159265359;
    printf("ld1 = %Lf lub zaokraglajac ld1 = %.2Lf ld1 = %.3Lf\n\n", ld1, ld1, ld1);

    return 0;
}

Czas - [](https://www.tutorialspoint.com/c_standard_library/time_h.htm)

#include <time.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h> // biblioteka zawiera funkcję sleep która wstrzymuje wykonanie programu o dany czas

int main(int argc, char const *argv[])
{
    // time()
    time_t time0 = 0;
    time_t timenow = time(NULL);
    printf("1 stycznia 1970 minelo = %ld sekund\n", time0);
    printf("Od 1 stycznia 1970 minelo = %ld sekund\n", timenow);

    // difftime()
    time_t time1 = time(NULL);
    sleep(2);
    time_t time2 = time(NULL);
    time_t timediff = difftime(time2,time1); // za pomocą funkcji difftime można obliczyć różnicę pomiędzy datami
    printf("time2 - time1 = %ld sekund\n", timediff);

    // ctime()
    char *timestring;
    timestring = ctime(&timenow);
    printf("data = %s",  timestring);

    // strftime() https://www.tutorialspoint.com/c_standard_library/c_function_strftime.htm
    struct tm *info;
    char data[80];
    info =  localtime(&timenow);
    strftime(data,80,"%A %d %B %Y", info);// funkcja zapisuje date w formacie łańcucha znaków do pierwszego argumentu. https://www.tutorialspoint.com/c_standard_library/c_function_strftime.htm
    printf("Data w zdefiniowanym formacie - |%s|\n", data );

    return 0;
}

[](https://www.tutorialspoint.com/c_standard_library/string_h.htm)

#include <string.h> // Import biblioteki
#include <stdio.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{
    char string1[] = "Ala ma ";
    char string2[] = "kota.";

    // Funkcja zwraca wskaźnik na pierwsze wystąpienie znaku.
    char *wsk;
    wsk = memchr(string1, 'a', 10);
    printf("adres na ktory wskazuje - %p , litera pod wskaznikiem - %c\n", wsk, *wsk);

    // porównanie dwóch ciągów znaków do zadanej długości przez porównanie bitów.
    char str1[] = "abc";
    char str2[] = "abc";
    char str3[] = "abd";
    int dec = memcmp(str1, str2, 3);
    int dec2 = memcmp(str1, str3, 3);
    printf("Czy abc == abc = %i, czy abc == abd = %i\n", dec, dec2);

    // Skopiowanie n znaków z łańcucha znaków do innego łańcucha(powinny mieć taką samą wielkość)
    char source[20] = "Ala ma kota.";
    char destination[20];
    // wyzerowanie wartości w zmiennej destination. Puste tablice przechowują symbol \0 który kryje się pod wartością char = 0.
    memset(destination, 0, 20);
    memcpy(destination, source, 10);
    printf("source = |%s| destination =|%s|\n", source, destination);
    
    // wyzerowanie wartości w zmiennej destination. Puste tablice przechowują symbol \0 który kryje się pod wartością char = 0.
    memset(destination, 0, 20);

    printf("wyczyszczona tablica |%s|\n", destination);
    // Takie samo działanie jak memcpy
    memmove(destination, source, 5);
    printf("source = |%s| destination =|%s|\n", source, destination);

    // Sprawdzenie długości tablicy
    unsigned long long len = sizeof(destination);
    printf("dlugosc tablicy - %Li \n", len);

    // połączenie łańcuchów znaków
    char source1[20] ="w jezyku C.";
    char destination1[20] ="Programowanie ";
    strcat(destination1, source1);
    printf("Polaczone lancuchy znakow |%s| \n", destination1);

    // porównanie łańcuchów znaków
    char str11[] = "ABC";
    char str22[] = "ABC ";
    int result = strcmp(str11,str22);
    printf("|%s| == |%s| = %i \n",str11, str22, result);
    result = strcmp(str11,str11);
    printf("|%s| == |%s| = %i \n",str11, str11, result);


    // wyszukuje pierwsze wystąpienie znaku i zwraca wskaźnik do tego znaku.
    char *wsk1;
    char str111[] = "Programowanie w C.";
    wsk1 = strchr(str111, 'C');
    printf("adres na ktory wskazuje - %p , litera pod wskaznikiem - %c\n", wsk1, *wsk1);

    // kopiowanie łańcucha znaków
    char source11[20] = "Programowanie w C.";
    char destination11[20];
    strcpy(destination11, source11);
    printf("source = |%s| destination =|%s|\n", source11, destination11);
    
    // sprawdzienie długości łańcucha znaków (nie wlicza \0)
    char str1111[200] = "Programowanie w jezyku C.";
    size_t x = strlen(str1111);
    printf("Dlugosc lancucha znakow - %Li.\n", x);

    // wyszukanie łańcucha znaków w innych łańcuchu i zwrócenie wskażnika na pierwszy element.
    char string[] = "Programowanie w jezyku C.";
    char needle[] = "mow";
    char *wsk11;
    wsk11 = strstr(string,needle);
    printf("%c",*wsk11);
    
    return 0;
}

[](https://cpp0x.pl/dokumentacja/standard-C/cmath-math-h/101)

#define _USE_MATH_DEFINES
#include <math.h>
#include <stdio.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{
    double x = 0.5;
    double y = 0.1;
    double result;

    printf("%.16lf \n", M_PI);

    // poniższe funkcje przyjmują i zwracają wartości wyrażone w radianach
    result = acos(x);
    printf("arc cos = %lf \n", result);

    result = asin(x);
    printf("arc sin = %lf \n", result);

    result = atan(x);
    printf("arc tangent = %lf \n", result);

    result = atan2(y, x); //https://en.wikipedia.org/wiki/Atan2
    printf("the angle θ between the ray to the point (x, y) and the positive x-axis = %lf \n", result);
   
    result = cos(x);
    printf("cosine = %lf \n", result);

    result =  sin(x);
    printf("sine = %lf \n", result);

    // eksponenta https://en.wikipedia.org/wiki/Exponential_function
    result = exp(x);
    printf("exp(%lf) = %lf \n",x, result);

    // logarytm naturalny https://en.wikipedia.org/wiki/Natural_logarithm
    result = log(x);
    printf("log(%lf) = %lf \n",x, result);

    // logarytm o podstawie 10
    result = log10(x);
    printf("log10(%lf) = %lf \n",x, result);

    // dzieli liczbę na części ułamkowe i całkowite
    double fraction, total;
    fraction = modf(x, &total);
    printf("frac part = %lf total part = %lf  \n",fraction, total);
    
    // podnoszenie liczby do potęgi.
    double a = 2, b = 4;
    result = pow(a, b);
    printf("%.0lf^%.0lf = %.0lf \n", a,b, result);

    // pierwiastek kwadratowy
    result = sqrt(x);
    printf("sqrt(%lf) = %lf \n",x,  result);

    // najbliższa liczba całkowita zaokrąglając w górę.
    result = ceil(x);
    printf("ceil(%lf) = %lf \n",x,  result);

    // najbliższa liczba całkowita zaokrąglając w dół.
    result =  floor(x);
    printf("floor(%lf) = %lf \n",x,  result);

    // wartość absolutna - pozbycie się minusa przy liczbie
    double c = -10.99;
    result = fabs(c);
    printf("fabs(%lf) = %lf \n",c,  result);

    // oblicza resztę z dzielenia dla liczb rzeczywistych (% dla liczb całkowitych)
    result = fmod(x, y);
    printf("fmod(%lf, %lf) = %lf \n",x,y,  result);
    return 0;
}

scanf()

#include <stdio.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{
    // Wczytanie od użytkownika zmiennych różnych typów
    // pierwszy argumentt funkcji scanf() to format w postaci:
    // %[ilość znaków do wczytania][modyfikator typu np. l dla long][typ]
    int long i;
    printf("Podaj wartosc typu int: ");
    // zostaną wczytane tylko 4 występujące jako pierwsze po znaku spacji
    scanf("%4ld", &i);
    printf("i = %ld\n", i);

    unsigned char character;
    printf("Podaj wartosc typu char: ");
    // jeśli podamy zbyt wiele znaków dla poprzedniej instrukcji scanf wtedy kolejny znak będzie odczytany przez tą instrukcję.
    scanf(" %c", &character);
    printf("character = %c\n", character);
}

#include <stdio.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{
    char string[5];
    printf("Podaj wartosc: ");
    // Używając instrukcji scan f należy zachować ostrożność przy odczytywaniu łańcuchów znaków by nie przepełnić tablicy.
    scanf("%5s", string);
    printf("wartosc |%s|",string);

    // Znaki będą odczytywane tylko do spacji. wpisując "abc abc" do string przypisze się tylko abc
    return 0;
}

#include <stdio.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{
    float a,b,c;
    printf("Podaj wartosci a b c oddzielajac je znakiem spacji: ");
    scanf("%f %f %f", &a, &b, &c);
    printf("a=%f b=%f c=%f", a ,b ,c);
    return 0;
}

Zadania

Zadanie 0

Przeanalizuj działanie przykładów.

Zadanie 1 task1.exe

Za pomocą pętli wypisz wszystkie znaki char i odpowiadające im wartośći całkowite w następującej postaci:

<0> = 48

*Zmodyfikuj program tak by wypisywał znaki w 3 kolumnach pomijając 9, 10, 11, 12 które zostaną wypisane na końcu.

<☺> = 1          <V> = 86        <½> = 171
<☻> = 2          <W> = 87        <¼> = 172
...

Zadanie 2 task2.exe

Napisz funkcję radianToDegree() oraz degreeToRadian() zamieniającą radiany na stopnie oraz stopnie na radiany. Funkcja powinna zwracać typ double.

\[\alpha(rad) = \frac{\alpha(^\circ)*\pi}{180^\circ}\] \[\alpha(^\circ) = \frac{\alpha(rad)* 180^\circ}{\pi}\]

Zadanie 3 task3.exe

Zadeklaruj zmienną string przechowującą łańcuch znaków o długości 200 znaków. Wartość zmiennej podaje użytkownik. Wypisz informację o ilości znaków w zmiennej:

• z wykorzystaniem funkcji biblioteki standardowej.
• bez korzystania z biblioteki standardowej.

Zadanie 4 task4.exe

Napisz funkcję countwords() która wypisze ilość słów w łańcuchu znaków wedle zadanego separatora.

*Napisz funkcję countcharacters() która wypisze informacje na temat ile w podanym jako parametr łańcuchu znaków znajduje się znaków specjalnych, cyfr, liter.

Zadanie 5 task5.exe

Napisz funkcję comparestr() która w procentach określi podobieństwo dwóch łańcuchów znaków (takie same znaki na tej samej pozycji oznaczają podobieństwo).

Przetestuj funkcję na następujących danych:

char str1[100] = "Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit.";
char str2[50] = "      ipsum dolor sit amet";

Zadanie 6 task6.exe

Przetestuj działanie funkcji kopiującej łańcuch znaków z biblioteki standardowej. Następnie bez korzystania z bibliotek standardowych napisz funkcję cpystr() która kopiuje zawartość łańcucha znaków do innej zmiennej.

Zadanie 7 task7.exe

Przetestuj działanie funkcji łączącej dwa łańcuchy znaków. Napisz własną funkcję catstr łączącą dwa łańcuchy znaków.

Jeśli użytkownik będzie próbował połączyć dwa łańcuchy znaków tak że wykroczą one poza zakres zdefiniowanej tablicy program powinien wypisać komunikat a następnie zakończyć działanie korzystając z funkcji exit(EXIT_FAILURE) będącej częścią pakietu .

Przetestuj działanie funkcji. Napisz odpowiednie komentarze objaśniające co testuje dany przypadek.

Zadanie 8 task8.exe

Napisz funkcję findandreplace() która w podanym jako parametr łańcuchu znaków szuka słowa podanego jako inny parametr a nastepnie zamienia na słowo podane jako kolejny parametr funkcji. Funkcja zwraca liczbę zmienionych słów.

np.

findandreplace("aaa ccc bbbcccdddwww ccc", "ccc", "aaa")

zamieni “aaa ccc bbbcccdddwww ccc” na “aaa aaa bbbcccdddwww aaa” i zwróci wartość 2.

Zadanie 9 task9.exe

Napisz program który wypisze wszystkie kombinacje z powtórzeniami 3 cyfrowe liczb 1, 2, 3, 4.

*Napisz funkcję która wypisze wszystkie kombinacje z powtórzeniami złożone z liczb zadanych przez użytkownika oraz zadanej przez użytkownika długości.