Инициализация в стеке

Часть раздела Объектно-ориентированное программирование путешествия по C на Coddy. Урок 14 из 61.

Не каждому объекту нужно находиться в куче. Если struct небольшой и имеет короткий срок жизни, выделять его в стеке проще и быстрее: никаких malloc, никаких free и никакого риска утечек памяти.

Вместо возврата указателя фабричная function может вернуть структуру по значению. Вся структура копируется вызывающему коду:

typedef struct {
    int x;
    int y;
} Point;

Point create_point(int x, int y) {
    Point p;
    p.x = x;
    p.y = y;
    return p;
}

Вызывающая сторона получает полностью инициализированную копию:

Point origin = create_point(0, 0);
Point cursor = create_point(100, 50);
printf("Cursor: (%d, %d)\n", cursor.x, cursor.y);

Никаких указателей, очистка не требуется. Когда origin и cursor выходят из области видимости, они автоматически уничтожаются.

Этот подход лучше всего подходит для небольших структур без динамически выделяемых членов. Для более крупных объектов или объектов, содержащих указатели на память в куче, шаблон конструктора с malloc остаётся лучшим выбором.

Задание

Легко

Давайте создадим модуль Temperature, который создаёт показания температуры в стеке с использованием фабричной функции. В отличие от конструкторов на основе кучи из предыдущих уроков, этот подход возвращает структуру по значению: без malloc, без free — только простое и эффективное выделение памяти в стеке.

Вы создадите три файла:

temperature.h: Объявите структуру Temperature с двумя членами: double celsius и char scale (для хранения 'C' для шкалы Celsius). Также объявите две функции:
- create_temperature: принимает значение типа double и возвращает структуру Temperature по значению (не указатель!)
- temperature_to_fahrenheit: принимает const Temperature * и возвращает эквивалентную температуру в Fahrenheit в виде double
Используйте защиту от повторного включения с символом TEMPERATURE_H.
temperature.c: Implement обе функции. Ваша фабричная функция должна создать локальную переменную Temperature, инициализировать её поля (установить для scale значение 'C') и вернуть её. Формула преобразования: fahrenheit = celsius * 9.0 / 5.0 + 32.0
main.c: Используйте фабричную функцию, чтобы создать показание температуры и вывести значения Celsius и Fahrenheit.

Вы получите один входной параметр: температуру в Celsius (как double).

В основном файле используйте create_temperature, чтобы создать структуру Temperature с заданным значением. Затем выведите исходное значение Celsius и его эквивалент в Fahrenheit.

Выведите результат в следующем формате:

Celsius: {celsius}
Fahrenheit: {fahrenheit}

Используйте %.2f для обоих значений, чтобы отображать два знака после запятой.

Например, при вводе 25.0 результатом будет:

Celsius: 25.00
Fahrenheit: 77.00

Обратите внимание, насколько чистым является этот подход. Вы получаете полностью инициализированную структуру без необходимости управлять памятью. Когда ваша переменная Temperature выходит из области видимости, она автоматически очищается.

Попробуйте сами

#include <stdio.h>
#include "temperature.h"

int main() {
    double celsius_input;
    scanf("%lf", &celsius_input);
    
    // TODO: Используйте create_temperature для создания структуры Temperature
    
    // TODO: Выведите значение в градусах Цельсия, используя формат %.2f
    
    // TODO: Используйте temperature_to_fahrenheit для преобразования и вывода значения в градусах Фаренгейта
    
    return 0;
}