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Biblioteca

Colecci贸n de libros de tama帽o variable

  • Se trata de escribir un programa para gestionar una colecci贸n de libros
  • El tipo de datos b谩sico en el programa se denomina tipoBiblio y se define en un archivo cabecera biblio.h (apartado Definici贸n de tipoBiblio)
  • OJO, de inicio en el programa no hay colecci贸n ni, consecuentemente, libros en la colecci贸n 馃馃
  • La figura siguiente representa una biblioteca con 3 libros que ya est谩 llena pues el tama帽o inicial es 3. Se muestra la organizaci贸n resultante en memoria seg煤n el modo de operaci贸n
  • El programa contempla dos modos de operaci贸n. Aunque la figura muestra ambos modos, se consideran excluyentes entre s铆: el primero implementa la biblioteca como un array de punteros a structs (declaraci贸n ptrLibro libadr[]) mientras que el segundo emplea un array de structs (declaraci贸n Libro libarr[])
  • En el modo 1 los structs se almacenan necesariamente en celdas de memoria consecutivas lo cual no aplica cuando el modo es 0 (es un array de punteros)
  • Se trata de valorar las ventajas y desventajas de cada modo. Para ello se considerar谩 tanto la eficiencia como la dificultad para implementar las operaciones habituales de inserci贸n, borrado y redimensionamiento
  • Llamadas al sistema relevantes en el ejercicio:
    1. Gesti贸n memoria din谩mica: ver Intro MemDin
    2. realloc() para ampliar/reducir tama帽o de la biblioteca
    3. Utilizar salida formateada con sprintf() como en la funci贸n spLibro() en ejemplo.c

Biblioteca.png

Moduilaridad C vs Java

biblio.h y biblio.c equivaldr铆an a una clase Biblio.java con:
- Atributos: variable local tipoBiblio biblio;
- M茅todos p煤blicos: funciones declaradas en biblio.h
- M茅todos privados: funciones no declaradas en biblio.h (en este caso ninguna)

Memory Leak 馃拃馃拃馃拃

Situaci贸n en la que los programas dejan bloques de memoria dereferenciados y, por tanto, inaccesibles e inutilizables. Nunca debe ocurrir: 馃憠 es esencial reservar/liberar la memoria correctamente

Ejemplo de Memory Leak
char *arr1 = (char *) calloc(20, sizeof(char));
char arr2[20];

arr1 = &arr2; /* 馃槺馃槺馃槺 */

Definici贸n de tipoBiblio

biblio.h (1)
typedef struct st_Biblio {
    unsigned char modo;
    /*
    * Direcciones del almac茅n de libros
    * en cada una de las dos modalidades de operaci贸n
    * En realidad bastar铆a con un 煤nico puntero
    * gestionado con el correspondiente casting (ejercicio)
    */
    ptrLibro libarr;   /* direcci贸n array de libros. Equivalente a Libro libarr[] */
    ptrLibro *libptr;  /* direcci贸n array de punteros a libros. Equivalente a ptrLibro libadr[] */
    unsigned int lmax; /* n潞 m谩ximo de libros */
    unsigned int lnum; /* n潞 actual de libros */
} tipoBiblio;

API: m茅todos "p煤blicos"

biblio.h (2)
/*
 * Crea una biblioteca para n libros
 * Si modo es 0 define un array de n punteros a Libro
 * y si es 1 utiliza un array de libros
 * Devuelve 0 si se crea y 1 en caso contrario
 */
int newBiblio(unsigned char modo, int n);
/*
 * Libera la memoria (din谩mica) asociada con la biblioteca
 * Seg煤n el modo libera memoria del array de libros
 * o del array de punteros a libros
 */
void freeBiblio(void);
/*
 * Ampl铆a la biblioteca para acomodar n libros m谩s
 * Devuelve 0 si se ampl铆a y 1 en caso contrario
 */
int masBiblio(int n);
/*
 * C贸digo equivalente a la declaraci贸n est谩tica de
 * un libro pero utilizando memoria din谩mica
 * Declaraci贸n est谩tica: Libro miLibro;
 */
ptrLibro newLibro(int isbn, char *titulo, char *autor, char *descripcion);
/*
 * getter Libro. Devuelve su direcci贸n en la biblioteca
 */
ptrLibro getLibro(int n);
/*
 * A帽ade libro a la biblioteca
 * Devuelve 0 si hay espacio y 1 en caso contrario
 */
int putLibro(ptrLibro p);

Requerimientos de funcionalidad del programa

  • Captura el modo desde los argumentos en la l铆nea de orden
  • Define una biblioteca con capacidad para n libros (3 en el ejemplo)
  • Crea libros y los a帽ade a la biblioteca
  • Muestra libros en la biblioteca
  • Ampl铆a la capacidad de la biblioteca para acomodar libros adicionales
  • Para demostrar que el redimensionado no debe afectar al contenido en ejemplo.c se muestra en pantalla el libro 2 despu茅s de ampliar el tama帽o de la biblioteca
  • Devuelve (libera) toda la memoria asignada de forma din谩mica

C贸digo fuente del programa ejemplo

ejemplo.c
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/*
 * Biblioteca
 *
 *  Created on: 18 oct. 2021
 *      Author: santiago
 */

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

#include "biblio.h"


/*
 * Volcar en buff el libro apuntado por pl (ni buff ni pl deben ser null)
 * Utiliza la llamada al sistema sprintf()
 */
void spLibro (char *buff, ptrLibro pl) {
    char *aux = buff;

    memset(buff, 0, 150);
    sprintf(buff, "\n##### Datos del libro:\n");
    for(; *aux != 0; aux++);
    sprintf(aux, "\tISBN: %d\n", pl->isbn);
    for(; *aux != 0; aux++);
    sprintf(aux, "\tT铆tulo: %s\n", pl->titulo);
    for(; *aux != 0; aux++);
    sprintf(aux, "\tAutor: %s\n", pl->autor);
    for(; *aux != 0; aux++);
    sprintf(aux, "\tDescripci贸n: %s\n", pl->descripcion);
    for(; *aux != 0; aux++);
    sprintf(aux, "#####\n");
}

/*
 * Invocar con un argumento char con valor '0' o '1'
 * Si '0' usa un array de punteros para el almacenamiento de libros
 * Si '1' usa un array de libros
 */
int main(int argc, char * argv[]) {
    ptrLibro pl;
    /*
     * Arrays para sprintf()
     */
    char buffout[150];
    char tit[15];
    char aut[15];
    char des[25];
    int rcode = 0, i = 0;

    if(argc != 2) {
        fprintf(stderr, "Par谩metros incorrectos. No hace nada\n");
        exit(0);
    }
    /*
     * Crear biblioteca para 3 libros
     */
    switch(argv[1][0]) {
    case '0':
    case '1':
        rcode = newBiblio(argv[1][0], 3);
        break;
    default:
        fprintf(stderr, "Par谩metros incorrectos. No hace nada\n");
        exit(0);
    }
    /*
     * A帽adir libros a biblioteca
     */
    for (i = 0; i < 3 && rcode == 0; i++) {
        sprintf(tit, "T铆tulo %d", 10 + i * 10);
        sprintf(aut, "Autor %d", 10 + i * 10);
        sprintf(des, "Descripci贸n %d", 10 + i * 10);
        /*
         * Crear libro. Asigna memoria de forma din谩mica
         */
        pl = newLibro(10 + i * 10, tit, aut, des);
        if (pl != NULL) {
            /*
             * A帽adir el libro a la bibliotexa
             */
            rcode = putLibro(pl);
            if(argv[1][0] == '1')
                /*
                 * Liberar memoria. No se necesita dado que el
                 * libro fue copiado en la biblioteca (modo 1)
                 */
                free(pl);
        }
    }
    /*
     * Mostrar libros en biblioteca
     */
    printf("----------------------------------------------------------------\n");
    for (i = 0; i < 3 && rcode == 0; i++) {
        /*
         * Obtener el libro de la biblioteca
         */
        pl = getLibro(i+1);
        if(pl != NULL) {
            /*
             * Si hay libro volcar en buffer
             */
            spLibro(buffout, pl);
            /*
             * Imprimir el buffer
             */
            printf("Libro #%d:%s", i+1, buffout);
        }
        else
            rcode = 1;
    }
    printf("----------------------------------------------------------------\n");
    printf("Direcci贸n buffer: %p; Bytes totales: %ld\n", buffout, strlen(buffout));
    printf("----------------------------------------------------------------\n");
    /*
     * Ampliar la biblioteca con espacio para dos libros adicionales
     */
    rcode = masBiblio(2);
    sprintf(tit, "T铆tulo %d", 55);
    sprintf(aut, "Autor %d", 55);
    sprintf(des, "Descripci贸n %d", 55);
    /*
     * Crear libro. Asigna memoria de forma din谩mica
     */
    pl = newLibro(55, tit, aut, des);
    if (pl != NULL) {
        /*
         * A帽adir el libro a la bibliotexa
         */
        rcode = putLibro(pl);
        if(argv[1][0] == '1')
            /*
             * Liberar memoria. No se necesita dado que el
             * libro fue copiado en la biblioteca
             */
            free(pl);
        /*
         * Obtener el libro de la biblioteca
         */
        pl = getLibro(2);
        if(pl != NULL) {
            /*
             * Si hay libro volcar en buffer
             */
            spLibro(buffout, pl);
            printf("Libro #%d:%s", 2, buffout);
            printf("----------------------------------------------------------------\n");
        }
        else
            rcode = 1;
    }
    /*
     * IMPORTANTE: liberar TODA la memoria asignada antes de salir
     */
    freeBiblio();
    return rcode;
}

Tarea

Completar el c贸digo de las funciones en biblio.c

  • ptrLibro newLibro(int isbn, char *titulo, char *autor, char *descripcion);
  • int newBiblio(unsigned char modo, int n);
  • void freeBiblio(void);
  • int masBiblio(int n);
  • ptrLibro getLibro(int n);
  • int putLibro(ptrLibro p);

Material de Apoyo

Disponible en Moodle