Макросы vs функции в Си
Когда C-разработчик достигает определенного уровня квалификации, он обязательно сталкиваются с макросами. Во многих других языках программирования аналога макросов нет, причем неспроста, ведь их применение может оказаться небезопасным. Все дело в том, что макросы в Си имеют ряд особенностей и нюансов, которые не всегда понятны на первый взгляд.
Когда программист только знакомится с макросами, они могут показаться ему самыми, что ни на есть обычными вызовами функций. Да, с немного странным синтаксисом, но все-таки функциями, да и ведут они себя, как функции. Так в чем же разница?
Если говорить условно, то макрос — это функция обработки и замены программного кода. После того, как будет выполнена сборка программы, макросы меняются на макроопределения. Как это выглядит, лучше рассмотреть на примере:
При этом данный код преобразуется в другой (отработавший код опустим):
В процессе вызова функции, под нее выделяется новый стековый кадр, и функция выполняется самостоятельно, то есть она не зависит от места в программном коде, откуда была вызвана. В результате переменные с одинаковыми именами в различных функциях ошибку не вызовут даже в том случае, если вызывать лишь одну функцию из другой.
Однако если попытаться выполнить тот же трюк с помощью макроса, то в процессе компиляции будет выброшена ошибка. Дело в том, что обе переменные по итогу станут находиться в одной функции:
Мало того, функции ведь выполняют проверку типов: если функция ожидает строку на входе, но получает число, то будет выброшена ошибка (либо, в крайнем случае, предупреждение, что уже зависит от компилятора). Макросы же просто меняют аргумент, который им передан.
Вдобавок к этому, макросы не подлежат отладке. К примеру, в отладчике мы можем войти в функцию и пройтись по программному коду функции, а вот с макросами этот номер не пройдет. В результате если макрос по каким-то причинам сбоит, то существует лишь единственный способ обнаружить проблему — перейти к определению макроса, разбираясь уже там.
Однако нельзя не выделить явное преимущество макросов перед функциями — это производительность. Макрос быстрее функции. Мы уже упоминали, что под функцию выделяются допресурсы. Используя макросы, эти ресурсы можно сэкономить. Данный плюс порой играет значительную роль, особенно когда речь идет о системах, имеющих ограниченные ресурсы (достаточно вспомнить очень старые микроконтроллеры). При этом даже в современных системах разработчики выполняют оптимизацию, применяя для небольших процедур макросы.
Однако в C99 и C++ есть альтернатива макросам — встраиваемые (inline) функции. Если добавить перед функцией ключевое слово inline, компилятор получит указание включить тело функции непосредственно в место вызова функции (как и в случае с макросом). Причем встраиваемые функции могут быть отлажены, плюс у них существует проверка типов.
Но ключевое слово inline — это лишь подсказка для компилятора, то есть это не строгое правило, в результате чего компилятор может и проигнорировать данную подсказку. Дабы так не случилось, в gcc существует атрибут always_inline, заставляющий компилятор встраивать функцию. Конечно, встраиваемые функции — вещь неплохая, поэтому может возникнуть мысль, что применение макросов становится нецелесообразным. Но на деле это не совсем так. Однако о том, как лучше использовать макросы в Си, мы поговорим в следующий раз, поэтому следите за новостями!
По материалам статьи «How to properly use macros in C»
Int main C: для чего нужна функция main, прототип в функции Cи
Начиная программировать на С, вы постоянно будете сталкиваться с таким выражением, как «int main()». Сегодня разберем, что такое int main()» в С.
Выражение «int main()» состоит из двух частей:
«int» — это термин, который указывает, что в качестве аргумента функция вернет целое число;
main() — описание функци.
Функция «main()» — это самая главная функция в С. Именно с нее начинает работать вся остальная программа, написанная на языке С. Если этой функции не окажется в программе и вы попробуете скомпилировать эту программу, тогда компилятор выдаст вам ошибку, потому что без этой функции невозможно будет инициализировать глобальные объекты и многие другие функции из стандартной библиотеки. Поэтому любая программа на С начинается с объявления этой функции, а внутри нее располагается основной код программы.
«Int main()» в С — что это?
Функция main() в С может инициализировать два вида других функций:
функции и методы, написанные разработчиком,
функции и методы из стандартных библиотек.
Шаблон программы на С с использованием функции main() выглядит так:
int main ()
{
<располагаем основной код программы>
}
В некоторых случаях код программы может выглядеть вот так:
int main(int argc, char*argv[])
{
<располагаем основной код программы>
}
В последнем случае мы для «main()» определили параметры «argc» и «argv[]».
Благодаря этим параметрам мы сможем взаимодействовать с программой через консоль. С другой стороны, для компилятора С эти два параметра не нужно объявлять, потому что они «подразумеваются по умолчанию». Но вообще, в функции «main()» можно в качестве аргументов указывать параметры, которые будут исполняться внутри функции и регулировать работу всего программного кода, встроенного в main().Самая простая программа с использованием функции «main()», которая при помощи стандартной библиотеки выведет нам определенный текст в консоль:
#include <stdio.h>
main()
{
printf(«Привет, Дормидонт!»)
}
Функция main() имеет свои особенности в С, например:
она не может быть перегружена;
она не может быть объявлена как «inline»;
она не может быть объявлена как «static»;
она не создает адреса;
к ней нельзя обратиться из программы.
Функция «main()» выполняет роль стартера-регулировщика. В программе она выполняет какую-то конкретную задачу. Например:
она может вызывать другие функции, для того чтобы решить поставленную задачу;
она может вызвать другую функцию и передать ей управление — таким образом, работа программы продолжится с операторов вызванной функции;
она может принимать управление программой, когда какая-либо другая функция заканчивает свою работу;
и др.
Заключение
«Int main()» — это выражение, показывающее, что в программе присутствует главная функция main(), которая вернет в качестве значения целое число. В программе на С может быть несколько функций, но одна из них обязательно должна быть main(). Без нее программа не будет корректно работать, так как main() является управляющей и основной функцией.
Прикладная физиология желудочно-кишечного тракта — Дополнительные примечания
Деятельность SI
Активность SI строго контролируется энтеральной нервной системой. Интернейроны в мышечно-кишечном нервном сплетении тщательно координируют синхронизированное и последовательное расслабление и сокращение, которое выталкивает пищевой комок аборально. В тонком кишечнике пища должна двигаться только в одном направлении — ретроградный поток не является нормальным. Смешивание на месте происходит.
Паттерны перистальтики тонкого кишечника регулярны – переход от периодов отсутствия пиковой активности нейронов (отсутствие сокращений) к прерывистым выбросам/сокращениям и к регулярным выбросам и сокращениям. Регулярная фаза спайка помогает очистить содержимое за счет более сильной перистальтической волны.
Функция СИ
Тонкий кишечник выполняет большую часть работы. Он отвечает за большую часть абсорбции жидкости, а также за переваривание и всасывание питательных веществ.
Анатомическая структура ворсинок и микроворсинок необходима для эффективного усвоения питательных веществ. Нормальная структура работает для поглощения питательных веществ через короткий путь диффузии, активные транспортные механизмы и градиенты концентрации. Изменения в структуре микроворсинок могут нарушать всасывание питательных веществ и приводить к потере жидкости.
Желчные протоки и протоки поджелудочной железы впадают в двенадцатиперстную кишку, обеспечивая необходимые факторы для переваривания жиров, углеводов и белков. Большее переваривание белков и дисахаридов происходит ферментами, высвобождаемыми из энтероцитов. Стенка кишечника также имеет прочную границу, препятствующую проникновению бактерий и более крупных компонентов, содержащихся в пищеварительном тракте. Поддержание этой плотной стенки также позволяет существовать активным транспортным механизмам, позволяя электролитам оставаться в неравных концентрациях (не снижаться по градиенту концентрации).
Двенадцатиперстная кишка также помогает регулировать функции желудка, печени и поджелудочной железы. Секреторная функция высока с большим объемом жидкости, поступающей с пищей в проксимальном отделе SI.
Секретин высвобождается S-клетками двенадцатиперстной кишки при высоком уровне кислоты в двенадцатиперстной кишке. Секретин стимулирует выработку и высвобождение бикарбоната из поджелудочной железы. Секретин также снижает выработку гастрина, замедляет опорожнение желудка и ингибирует выделение желчи.
CCK (холецистокинин) высвобождается из энтероэндокринных клеток, когда в двенадцатиперстной кишке обнаруживаются побочные продукты белка и жира. CCK стимулирует высвобождение желчи, высвобождение ферментов поджелудочной железы и секрецию большего количества бикарбоната.
Гормон | Основное действие | Стимул | Источник |
Гастрин | Высвобождает HCl и стимулирует рост слизистой оболочки желудка | Кальций и пептиды в желудке | G-клетки в ямках желудка |
Холецистокинин («для перемещения желчного пузыря» | Стимулирует выделение ферментов поджелудочной железы и желчи | Частично переваренные жиры и белки в двенадцатиперстной кишке | Дуоденальные энтероэндокринные клетки |
Секретин | Высвобождает богатую бикарбонатом жидкость из поджелудочной железы. Ингибирует выработку гастрина | Закисление двенадцатиперстной кишки | Дуоденальные S-клетки |
Различные отделы кишечника выполняют разные функции, в том числе различную степень поглощения воды. Все виды преимущественно поглощают воду из тонкой кишки. Ферментеры задней кишки (лошади) также могут поглощать довольно много LI. Если общее содержание воды в организме становится слишком низким, из толстой кишки всасывается больше воды, что делает стул еще более сухим. Стул, оставшийся в толстой кишке, также становится сухим. Проницательные владельцы животных могут обнаружить изменения в организме своего питомца по изменению размера и консистенции стула.
Водопоглощение
У людей (и, вероятно, у горилл) тонкий кишечник поглощает около 9 литров жидкости в день, а толстый кишечник поглощает чуть менее 2 литров.
Осмос является основной движущей силой движения воды. При использовании активных транспортных насосов уровни натрия и глюкозы в крови выше, чем в просвете кишечника. Это создает градиент концентрации, который обеспечивает осмос (движение воды).
Ресурсы
Сайт Vivo CSU – больше энзимов, если вам это нравится (или вы хотите просмотреть их)Движение воды – видео
Интегрированная функция — кишечная фаза — включает функцию клеток крипты и общий обзор
Секреция в тонком кишечнике – еще один краткий обзор секреторного действия
Просто так
Перистальтика кишечника (слово ненастоящее), видео
Я твой тонкий кишечник
Функция Si(x) | IB Maths Resources from Intermathematics
Подробный обзор функции Si(x)
Если вы учитель, пожалуйста, посетите мой новый сайт: intermathematics.com, где вы найдете более 2000+ страниц ресурсов в формате pdf для обучения математике IB!
Sinx/x нельзя интегрировать в элементарную функцию — вместо этого мы определяем:
Где Si(x) — специальная функция. Это может показаться странным, но мы уже сталкиваемся с другим подобным случаем с интегралом от 1/x.
График Si(x) выглядит так:
Или, в более крупном масштабе:
Вы можете видеть, что он симметричен относительно оси y, совершает колебательное движение и по мере увеличения x приближается предел. На самом деле этот предел равен пи/2.
Поскольку Si(0) = 0, следующие интегралы можно записать в виде:
Как интегрировать sinx/x ?
Очень хорошо определить новую функцию — и сказать, что это интеграл от sinx/x — но как эта функция была сгенерирована в первую очередь? 94/120 и получить хорошее приближение.
Давайте попробуем, насколько это точно. Мы можем использовать Wolfram Alpha, чтобы сказать нам, что:
, а также использовать Wolfram для расчета интеграла:
Наше приближение с точностью до 3 dp, 1,371 в обоих случаях. Если бы нам нужна была большая точность, мы бы просто использовали больше терминов в разложении Маклорена.
Итак, используя разложение Маклорена для членов, близких к x = 0, и разложение Тейлора для членов, близких к x = a, мы можем получить информацию о значениях функции Si(x).
Основные ресурсы для преподавателей IB
1) Intermathematics.com
Если вы учитель , пожалуйста, также посетите мой новый сайт. Это было разработано специально для учителей математики в международных школах. Контент теперь включает более 2000 страниц содержимого в формате PDF для всей программы SL и HL Analysis, а также программы SL Applications. Некоторое содержимое включает:
- Оригинальные рабочие листы в формате pdf (с полными проработанными решениями), предназначенный для охвата всех тем учебного плана. Из них получаются отличные листы с домашним заданием или листы с заданиями в классе, и каждый из них рассчитан на продолжительность от 40 минут до 1 часа.
- Исходный документ 3 исследования (с полными решениями) для разработки методов расследования и поддержки как исследования, так и исследования Документа 3.
- Более 150 страниц Руководств по курсовым работам , чтобы познакомить учащихся с основами получения отличной оценки за исследовательскую курсовую работу.
- Большое количество дополнительных занятий , таких как поиск сокровищ, викторины, исследования, исследования Desmos, программирование на Python и многое другое, чтобы вовлечь учащихся IB в курс.
Есть и многое другое. Я думаю, что это может сэкономить учителям более 200 часов времени на подготовку к курсу IB по математике, поэтому его стоит изучить!
Необходимые ресурсы как для преподавателей, так и для студентов IB
1) Руководства по исследованию 3 Ресурсы
Я составил 168 страниц Super Exploration Guide, чтобы рассказать студентам и преподавателям обо всех аспектах подготовки отличной курсовой работы.