\(
CHAR *SBRK();
REGISTER CHAR *CP;
REGISTER HEADER *UP;
REGISTER INT RNU;
RNU=NALLOC*((NU+NALLOC-1)/NALLOC);
CP=SBRK(RNU*SIZEOF(HEADER));
IF ((INT)CP==-1) /*NO SPACE AT ALL*/
RETURN(NULL);
UP=(HEADER *)CP;
UP->S.SIZE=RNU;
FREE((CHAR *)(UP+1));
RETURN(ALLOCP);
\)
Если больше не осталось свободного пространства, то фун- кция SBRK возвращает
"-1", хотя NULL был бы лучшим выбором. Для надежности сравнения "-1" должна быть
преобразована к типу INT. Снова приходится многократно использовать явные преобразования
(перевод) типов, чтобы обеспечить определен- ную независимость функций от деталей
представления указате- лей на различных машинах.
И последнее - сама функция FREE. Начиная с ALLOCP, она просто просматривает свободный
список в поиске места для введения свободного блока. Это место находится либо между
двумя существующими блоками, либо в одном из концов списка. В любом случае, если
освободившийся блок примыкает к одному из соседних, смежные блоки объединяются.
Следить нужно толь- ко затем, чтобы указатели указывали на то, что нужно, и что-
бы размеры были установлены правильно.
FREE(AP) /*PUT BLOCKE AP IN FREE LIST*/ CHAR *AP; \(
REGISTER HEADER *P, *G;
P=(HEADER*)AP-1; /*POINT TO HEADER*/
FOR (G=ALLOCP; !(P>G && P>G->S.PTR);G=G->S.PTR) IF (G>=G->S.PTR && (P>G \!\!
P<G->S.PTR))
BREAK; /*AT ONE END OR OTHER*/ IF (P+P->S.SIZE==G->S.PTR)\(/*JOIN TO UPPER NBR*/
P->S.SIZE += G->S.PTR->S.SIZE;
P->S.PTR = G->S.PTR->S.PTR; \) ELSE
P->S.PTR = G->S.PTR; IF (G+G->S.SIZE==P) \( /*JOIN TO LOWER NBR*/
G->S.SIZE+=P->S.SIZE;
G->S.PTR=P->S.PTR; \) ELSE
G->S.PTR=P; ALLOCP = G;
\)
Хотя распределение памяти по своей сути зависит от ис- пользуемой машины, приведенная
выше программа показывает, как эту зависимость можно регулировать и ограничить весьма
небольшой частью программы. Использование TYPEDEF и UNION позволяет справиться с
выравниванием (при условии, что функ- ция SBRK обеспечивает подходящий указатель).
Переводы типов организуют выполнение явного преобразования типов и даже справляются
с неудачно разработанным системным интерфейсом. И хотя рассмотренные здесь подробности
связаны с распределе- нием памяти, общий подход равным образом применим и к другим
ситуациям.
Упражнение 8-6
Функция из стандартной библиотеки CALLOC(N,SIZE) возвра- щает указатель на "N"
объектов размера SIZE, причем соответ- ствующая память инициализируется на нуль.
напишите программу для CALLOC, используя функцию ALLOC либо в качестве образца,
либо как функцию, к которой происходит обращение.
Упражнение 8-7
Функция ALLOC принимает затребованный размер, не прове- ряя его правдоподобности;
функция FREE полагает, что тот блок, который она должна освободить, содержит правильное
значение в поле размера. Усовершенствуйте эти процедуры, затратив больше усилий
на проверку ошибок.
Упражнение 8-8
Напишите функцию BFREE(P,N), которая включает произволь- ный блок "P" из "N"
символов в список свободных блоков, уп- равляемый функциями ALLOC и FREE. С помощью
функции BFREE пользователь может в любое время добавлять в свободный спи- сок статический
или внешний массив.
* 9. Приложение А: справочное руководство по языку 'C' *
9.1. Введение
Это руководство описывает язык 'с' для компьютеров DEC PDP-11, HONEYWELL 6000,
IBM система/370 и INTERDATA 8/32. там, где есть расхождения, мы сосредотачиваемся
на версии для PDP-11, стремясь в то же время указать детали, которые зависят от
реализации. За малым исключением, эти расхождения непосредственно обусловлены основными
свойствами используе- мого аппаратного оборудования; различные компиляторы обычно
вполне совместимы.
10. Лексические соглашения
Имеется шесть классов лексем: идентификаторы, ключевые слова, константы, строки,
операции и другие разделители. Пробелы, табуляции , новые строки и комментарии (совместно,
"пустые промежутки"), как описано ниже, игнорируются, за ис- ключением тех случаев,
когда они служат разделителями лек- сем. Необходим какой-то пустой промежуток для
разделения идентификаторов, ключевых слов и констант, которые в против- ном случае
сольются.
Если сделан разбор входного потока на лексемы вплоть до данного символа, то в
качестве следующей лексемы берется са- мая длинная строка символов, которая еще
может представлять собой лексему.
10.1. Комментарии
Комментарий открывается символами /* и заканчивается символами /*. Комментарии
не вкладываются друг в друга.
10.2. Идентификаторы (имена)
Идентификатор - это последовательность букв и цифр; пер- вый символ должен быть
буквой. Подчеркивание _ считается буквой. Буквы нижнего и верхнего регистров различаются.
зна- чащими являются не более, чем первые восемь символов, хотя можно использовать
и больше. На внешние идентификаторы, ко- торые используются различными ассемблерами
и загрузчиками, накладыватся более жесткие ограничения:
DEC PDP-11 7 символов, 2 регистра
HONEYWELL 6000 6 символов, 1 регистр
IBM 360/370 7 символов, 1 регистр
INTERDATA 8/32 8 символов, 2 регистра
10.3. Ключевые слова
Следующие идентификаторы зарезервированы для использова- ния в качестве ключевых
слов и не могут использоваться иным образом:
INT EXTERN ELSE
CHAR REGISTER FOR
FLOAT TYPEDEF DO
DOUBLE STATIC WHILE
STRUCT GOTO SWITCH
UNION RETURN CASE
LONG SIZEOF DEFAULT
SHORT BREAK ENTRY
UNSIGNED CONTINUE
*AUTO IF
Ключевое слово ENTRY в настоящее время не используется ка- ким-либо компилятором;
оно зарезервировано для использования в будущем. В некоторых реализациях резервируется
также слова FORTRAN и ASM
10.4. Константы
Имеется несколько видов констант, которые перечислены ниже. В пункте 10.6 резюмируются
характеристики аппаратных сред- ств, которые влияют на размеры.
10.4.1. Целые константы
Целая константа, состоящая из последовательности цифр, считается восьмеричной,
если она начинается с 0 (цифра нуль), и десятичной в противном случае. Цифры 8 и
9 имеют восьмеричные значения 10 и 11 соответственно. Последователь- ность цифр,
которой предшествуют символы 0х (нуль, х-малень- кое) или 0х (нуль х-большое), рассматривается
как шестнадца- тиричное целое. Шестнадцатиричные цифры включают буквы от а (маленькое)
или а (большое) до F (маленькое) или F (большое) со значениями от 10 до 15. Десятичная
константа, величина которой превышает наибольшее машинное целое со знаком, счи-
тается длинной; восмеричная или шестнадцатиричная константа, которое превышает наибольшее
машинное целое без знака, также считается длинной.
10.4.2. Явные длинные константы
Десятичная, восмеричная или шестнадцатиричная константа, за которой непосредственно
следует L (эль-маленькое) или L (эль-большое), является длинной константой. Как
обсуждается ниже, на некоторых машинах целые и длинные значения могут рассматриваться
как идентичные.
10.4.3. Символьные константы
Символьная константа - это символ, заключенный в одиноч- ные кавычки, как, например,
'X'. Значением символьной конс- танты является численное значение этого символа
в машинном представлении набора символов.
Некоторые неграфические символы, одиночная кавычка ' и обратная косая черта \
могут быть представлены в соответст- вии со следующей таблицей условных последовательностей:
новая строка NL/LF/ \N
горизонтальная табуляция HT \T
символ возврата на одну позицию BS \B
возврат каретки CR \R
переход на новую страницу FF \F
обратная косая черта \ \\
одиночная кавычка ' \'
комбинация битов DDD \DDD
Условная последовательность \DDD состоит из обратной ко- сой черты, за которой
следуют 1,2 или 3 восмеричных цифры, которые рассмативаются как задающие значение
желаемого сим- вола. Специальным случаем этой конструкции является последо- вательность
\0 (за нулем не следует цифра), которая опреде- ляет символ NUL. если следующий
за обратной косой чертой символ не совпадает с одним из указанных, то обратная косая
черта игнорируется.
10.4.4. Плавающие константы
Плавающая константа состоит из целой части, десятичной точки, дробной части,
буквы E (маленькая) или E (большая) и целой экспоненты с необязательным знаком.
Как целая, так и дробная часть являются последовательностью цифр. Либо целая, либо
дробная часть (но не обе) может отсутствовать; либо де- сятичная точка, либо е (маленькая)
и экспонента (но не то и другое одновременно) может отсутствовать. Каждая плавающая
константа считается имеющей двойную точность.
10.5. Строки
Строка - это последовательность символов, заключенная в двойные кавычки, как,
наприимер,"...". Строка имеет тип "массив массивов" и класс памяти STATIC (см. Пункт
4 ниже). Строка инициализирована указанными в ней символами. Все строки, даже идентично
записанные, считаются различными. Компилятор помещает в конец каждой строки нулевой
байт \0, с тем чтобы просматривающая строку программа могла определить ее конец.
Перед стоящим внутри строки символом двойной ка- вычки " должен быть поставлен символ
обратной косой черты \; кроме того, могут использоваться те же условия последова-
тельности, что и в символьных константах. И последнее, об- ратная косая черта \,
за которой непосредственно следует символ новой строки, игнорируется.
10.6. Характеристики аппаратных средств
Следующая ниже таблица суммирует некоторые свойства ап- паратного оборудования,
которые меняются от машины к машине. Хотя они и влияют на переносимость программ,
на практике они представляют маленькую проблему, чем это может казаться за- ранее.
Таблица 1
DEC PDP-11 HONEYWELL IBM 370 INTERDATA 8/32
ASCII ASCII EBCDIC ASCII
CHAR 8 BITS 9 BITS 8 BITS 8 BITS
INT 16 36 32 32
SHORT 16 36 16 16
LONG 32 36 32 32
FLOAT 32 36 32 32
DOUBLE 64 72 64 64
RANGE -38/+38 -38/+38 -76/+76 -76/+76
11. Синтаксическая нотация
В используемой в этом руководстве синтаксической нотации синтаксические категории
выделяются курсивом (прим. перев.: в настоящее время синтексические категории вместо
курсивом выделяются подчеркиванием), а литерные слова и символы - жирным шрифтом.
Альтернативные категории перечисляются на отдельных строчках. Необязательный символ,
терминальный или нетерминальный, указывается индексом "необ", так что
\( выражение
--------- необ \)
указывает на необязательное выражение, заключенное в фигур- ных скобках. Синтаксис
суммируется в пункте 18.
12. Что в имени тебе моем?
Язык "C" основывает интерпретацию идентификатора на двух признаках идентификатора:
его классе памяти и его типе. Класс памяти определяет место и время хранения памяти,
свя- занной с идентификатором; тип определяет смысл величин, на- ходящихся в памяти,
определенной под идентификатором.
Имеются четыре класса памяти: автоматическая, статичес- кая, внешняя и регистровая.
Автоматические переменные явля- ются локальными для каждого вызова блока и исчезают
при вы- ходе из этого блока. Статические переменные являются локаль- ными, но сохраняют
свои значения для следующего входа в блок даже после того, как управление передается
за пределы блока. Внешние переменные существуют и сохраняют свои значения в течение
выполнения всей программы и могут использоваться для связи между функциями, в том
числе и между независимо ском- пилированными функциями. Регистровые переменные хранятся
(ели это возможно) в быстрых регистрах машины; подобно авто- матическим переменным
они являются локальными для каждого блока и исчезают при выходе из этого блока.
В языке "C" предусмотрено несколько основных типов объектов:
объекты, написанные как символы (CHAR), достаточно вели- ки, чтобы хранить любой
член из соответствующего данной реа- лизации внутреннего набора символов, и если
действительный символ из этого набора символов хранится в символьной пере- менной,
то ее значение эквивалентно целому коду этого симво- ла. В символьных переменных
можно хранить и другие величины, но реализация будет машинно-зависимой.
Можно использовать до трех размеров целых, описываемых как SHORT INT, INT и LONG
INT. Длинные целые занимают не меньше памяти, чем короткие, но в конкретной реализации
мо- жет оказаться, что либо короткие целые, либо длинные целые, либо те и другие
будут эквивалентны простым целым. "Простые" целые имеют естественный размер, предусматриваемый
архиитек- турой используемой машины; другие размеры вводятся для удво- летворения
специальных потребностей.
Целые без знака, описываемые как UNSIGNED, подчиняются законам арифметики по
модулю 2**N, где N - число битов в их представлении. (На PDP-11 длинные величины
без знака не пре- дусмотрены).
Плавающие одинарной точности (FLOAT) и плавающие двойной точности (DOUBLE) в
некоторых реализациях могут быть синони- мами.
Поскольку объекты упомянутых выше типов могут быть ра- зумно интерпретированы
как числа, эти типы будут называться арифметическими. типы CHAR и INT всех размеров
совместно бу- дут называться целочисленными. Типы FLOAT и DOUBLE совместно будут
называться плавающими типами.
Кроме основных арифметических типов существует концепту- ально бесконечный класс
производных типов, которые образуют- ся из основных типов следующим образом:
массивы объектов большинства типов;
функции, которые возвращают объекты заданного типа;
указатели на объекты данного типа;
структуры, содержащие последовательность объектов
различных типов;
объединения, способные содержать один из нескольких
объектов различных типов.
Вообще говоря, эти методы построения объектов могут при- меняться рекурсивно.
13. Объекты и L-значения
Объект является доступным обработке участком памяти; L-значение - это выражение,
ссылающееся на объект. Очевидным примером выражения L-значения является идентификатор.
Сущес- твуют операции, результатом которых являются L-значения; ес- ли, например,
E - выражение указанного типа, то *E является выражением L-значения, ссылающимся
на объект E. Название "L-значение" происходит от выражения присваивания E1=E2, в
котором левая часть должна быть выражением L-значения. При последующем обсуждении
каждой операции будет указываться, ожидает ли она операндов L-значения и выдает
ли она L-значе- ние.
14. Преобразования
