Amaliy loyiha - talabalar bazasi - C dasturlash tili

Endi bilimlarni bir joyga to'playmiz. Biz talabalar bazasi yaratamiz - u yozuv qo'shadi, qidiradi, saralaydi va faylga saqlaydi.

Loyiha talablari #

Imkoniyat	Qaysi bo'limdan
Talaba qo'shish	Strukturalar (15)
Ro'yxatni ko'rish	Massivlar (9), `printf` (5)
Ism bo'yicha qidirish	Satrlar (10)
Baho bo'yicha saralash	`qsort` (18)
O'chirish	Ko'rsatkichlar (12)
Faylga saqlash va yuklash	Fayllar (16)
Cheksiz ko'p yozuv	Dinamik xotira (14)
Menyu	Sikllar (8), `switch` (7)

Loyiha tuzilishi #

Natija

talabalar/
├── Makefile
├── talaba.h        e'lonlar
├── talaba.c        ma'lumot bilan ishlash
└── main.c          menyu va foydalanuvchi bilan muloqot

`talaba.h` #

#ifndef TALABA_H
#define TALABA_H

#include <stddef.h>

#define MAKS_ISM 60
#define MAKS_SHAHAR 40

typedef struct {
    int id;
    char ism[MAKS_ISM];
    char shahar[MAKS_SHAHAR];
    int yosh;
    double baho;
} Talaba;

/* O'sib boruvchi talabalar ro'yxati. */
typedef struct {
    Talaba *elementlar;
    size_t soni;
    size_t sigim;
    int keyingi_id;
} Baza;

typedef enum {
    OK = 0,
    XATO_XOTIRA,
    XATO_FAYL,
    XATO_TOPILMADI,
    XATO_ARGUMENT
} Natija;

const char *natija_matni(Natija n);

/* Bazani boshlang'ich holatga keltiradi. */
Natija baza_yarat(Baza *b);

/* Baza egallagan barcha xotirani ozod qiladi. */
void baza_ozod(Baza *b);

/* Yangi talaba qo'shadi va unga id beradi. */
Natija baza_qosh(Baza *b, const char *ism, const char *shahar,
                 int yosh, double baho);

/* id bo'yicha o'chiradi. */
Natija baza_ochir(Baza *b, int id);

/* Ism bo'yicha qidiradi (qismiy moslik). Topilganlar sonini qaytaradi. */
size_t baza_qidir(const Baza *b, const char *matn);

/* Baho bo'yicha kamayish tartibida saralaydi. */
void baza_sarala_baho(Baza *b);

/* Ism bo'yicha alifbo tartibida saralaydi. */
void baza_sarala_ism(Baza *b);

/* Butun ro'yxatni jadval ko'rinishida chiqaradi. */
void baza_chiqar(const Baza *b);

/* Statistikani chiqaradi. */
void baza_statistika(const Baza *b);

/* CSV faylga saqlaydi va undan yuklaydi. */
Natija baza_saqla(const Baza *b, const char *fayl_nomi);
Natija baza_yukla(Baza *b, const char *fayl_nomi);

#endif /* TALABA_H */

`talaba.c` #

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

#define BOSHLANGICH_SIGIM 4

const char *natija_matni(Natija n) {
    switch (n) {
        case OK:             return "Bajarildi";
        case XATO_XOTIRA:    return "Xotira yetmadi";
        case XATO_FAYL:      return "Fayl bilan ishlashda xato";
        case XATO_TOPILMADI: return "Topilmadi";
        case XATO_ARGUMENT:  return "Noto'g'ri argument";
        default:             return "Noma'lum xato";
    }
}

Natija baza_yarat(Baza *b) {
    if (b == NULL) {
        return XATO_ARGUMENT;
    }

    b->elementlar = malloc(BOSHLANGICH_SIGIM * sizeof(*b->elementlar));

    if (b->elementlar == NULL) {
        return XATO_XOTIRA;
    }

    b->soni = 0;
    b->sigim = BOSHLANGICH_SIGIM;
    b->keyingi_id = 1;

    return OK;
}

void baza_ozod(Baza *b) {
    if (b == NULL) {
        return;
    }

    free(b->elementlar);
    b->elementlar = NULL;
    b->soni = 0;
    b->sigim = 0;
}

/* Kerak bo'lsa sig'imni ikki barobar oshiradi. */
static Natija sigimni_tekshir(Baza *b) {
    if (b->soni < b->sigim) {
        return OK;
    }

    size_t yangi_sigim = b->sigim * 2;
    Talaba *yangi = realloc(b->elementlar, yangi_sigim * sizeof(*yangi));

    if (yangi == NULL) {
        return XATO_XOTIRA;
    }

    b->elementlar = yangi;
    b->sigim = yangi_sigim;

    return OK;
}

Natija baza_qosh(Baza *b, const char *ism, const char *shahar,
                 int yosh, double baho) {
    if (b == NULL || ism == NULL || shahar == NULL) {
        return XATO_ARGUMENT;
    }

    if (yosh < 14 || yosh > 120 || baho < 0.0 || baho > 5.0) {
        return XATO_ARGUMENT;
    }

    Natija n = sigimni_tekshir(b);

    if (n != OK) {
        return n;
    }

    Talaba *t = &b->elementlar[b->soni];

    t->id = b->keyingi_id++;
    snprintf(t->ism, sizeof(t->ism), "%s", ism);
    snprintf(t->shahar, sizeof(t->shahar), "%s", shahar);
    t->yosh = yosh;
    t->baho = baho;

    b->soni++;

    return OK;
}

Natija baza_ochir(Baza *b, int id) {
    if (b == NULL) {
        return XATO_ARGUMENT;
    }

    for (size_t i = 0; i < b->soni; i++) {
        if (b->elementlar[i].id == id) {
            /* oxirgi elementni bo'shagan joyga ko'chiramiz */
            b->elementlar[i] = b->elementlar[b->soni - 1];
            b->soni--;
            return OK;
        }
    }

    return XATO_TOPILMADI;
}

size_t baza_qidir(const Baza *b, const char *matn) {
    if (b == NULL || matn == NULL) {
        return 0;
    }

    size_t topilgan = 0;

    for (size_t i = 0; i < b->soni; i++) {
        if (strstr(b->elementlar[i].ism, matn) != NULL ||
            strstr(b->elementlar[i].shahar, matn) != NULL) {

            if (topilgan == 0) {
                printf("  %-4s %-20s %-12s %5s %6s\n",
                       "ID", "Ism", "Shahar", "Yosh", "Baho");
                printf("  --------------------------------------------------\n");
            }

            const Talaba *t = &b->elementlar[i];
            printf("  %-4d %-20s %-12s %5d %6.2f\n",
                   t->id, t->ism, t->shahar, t->yosh, t->baho);
            topilgan++;
        }
    }

    return topilgan;
}

static int baho_boyicha(const void *a, const void *b) {
    const Talaba *x = a;
    const Talaba *y = b;

    if (x->baho < y->baho) return 1;      /* kamayish tartibi */
    if (x->baho > y->baho) return -1;
    return 0;
}

static int ism_boyicha(const void *a, const void *b) {
    const Talaba *x = a;
    const Talaba *y = b;

    return strcmp(x->ism, y->ism);
}

void baza_sarala_baho(Baza *b) {
    if (b != NULL && b->soni > 1) {
        qsort(b->elementlar, b->soni, sizeof(*b->elementlar), baho_boyicha);
    }
}

void baza_sarala_ism(Baza *b) {
    if (b != NULL && b->soni > 1) {
        qsort(b->elementlar, b->soni, sizeof(*b->elementlar), ism_boyicha);
    }
}

void baza_chiqar(const Baza *b) {
    if (b == NULL || b->soni == 0) {
        printf("  Baza bo'sh.\n");
        return;
    }

    printf("  %-4s %-20s %-12s %5s %6s\n", "ID", "Ism", "Shahar", "Yosh", "Baho");
    printf("  --------------------------------------------------\n");

    for (size_t i = 0; i < b->soni; i++) {
        const Talaba *t = &b->elementlar[i];
        printf("  %-4d %-20s %-12s %5d %6.2f\n",
               t->id, t->ism, t->shahar, t->yosh, t->baho);
    }

    printf("  --------------------------------------------------\n");
    printf("  Jami: %zu ta talaba\n", b->soni);
}

void baza_statistika(const Baza *b) {
    if (b == NULL || b->soni == 0) {
        printf("  Statistika uchun ma'lumot yo'q.\n");
        return;
    }

    double yigindi = 0.0;
    size_t eng_yaxshi = 0;
    size_t eng_past = 0;
    int yosh_yigindi = 0;

    for (size_t i = 0; i < b->soni; i++) {
        yigindi += b->elementlar[i].baho;
        yosh_yigindi += b->elementlar[i].yosh;

        if (b->elementlar[i].baho > b->elementlar[eng_yaxshi].baho) {
            eng_yaxshi = i;
        }
        if (b->elementlar[i].baho < b->elementlar[eng_past].baho) {
            eng_past = i;
        }
    }

    printf("  Talabalar soni  : %zu\n", b->soni);
    printf("  O'rtacha baho   : %.2f\n", yigindi / (double) b->soni);
    printf("  O'rtacha yosh   : %.1f\n", (double) yosh_yigindi / (double) b->soni);
    printf("  Eng yuqori baho : %s (%.2f)\n",
           b->elementlar[eng_yaxshi].ism, b->elementlar[eng_yaxshi].baho);
    printf("  Eng past baho   : %s (%.2f)\n",
           b->elementlar[eng_past].ism, b->elementlar[eng_past].baho);
    printf("  Xotira sig'imi  : %zu (ishlatilgan: %zu)\n", b->sigim, b->soni);
}

Natija baza_saqla(const Baza *b, const char *fayl_nomi) {
    if (b == NULL || fayl_nomi == NULL) {
        return XATO_ARGUMENT;
    }

    FILE *f = fopen(fayl_nomi, "w");

    if (f == NULL) {
        return XATO_FAYL;
    }

    for (size_t i = 0; i < b->soni; i++) {
        const Talaba *t = &b->elementlar[i];
        fprintf(f, "%d;%s;%s;%d;%.2f\n",
                t->id, t->ism, t->shahar, t->yosh, t->baho);
    }

    fclose(f);
    return OK;
}

Natija baza_yukla(Baza *b, const char *fayl_nomi) {
    if (b == NULL || fayl_nomi == NULL) {
        return XATO_ARGUMENT;
    }

    FILE *f = fopen(fayl_nomi, "r");

    if (f == NULL) {
        return XATO_FAYL;
    }

    char qator[256];
    int eng_katta_id = 0;

    while (fgets(qator, sizeof(qator), f) != NULL) {
        qator[strcspn(qator, "\n")] = '\0';

        char *id_matni     = strtok(qator, ";");
        char *ism          = strtok(NULL, ";");
        char *shahar       = strtok(NULL, ";");
        char *yosh_matni   = strtok(NULL, ";");
        char *baho_matni   = strtok(NULL, ";");

        if (id_matni == NULL || ism == NULL || shahar == NULL ||
            yosh_matni == NULL || baho_matni == NULL) {
            continue;                       /* buzilgan qatorni tashlaymiz */
        }

        if (baza_qosh(b, ism, shahar, atoi(yosh_matni), atof(baho_matni)) != OK) {
            continue;
        }

        int id = atoi(id_matni);
        b->elementlar[b->soni - 1].id = id;   /* asl id ni tiklaymiz */

        if (id > eng_katta_id) {
            eng_katta_id = id;
        }
    }

    fclose(f);

    b->keyingi_id = eng_katta_id + 1;
    return OK;
}

`main.c` #

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "talaba.h"

#define FAYL "talabalar.csv"

static void sarlavha(const char *matn) {
    printf("\n=== %s ===\n", matn);
}

int main(void) {
    Baza baza;

    if (baza_yarat(&baza) != OK) {
        fprintf(stderr, "Bazani yaratib bo'lmadi\n");
        return 1;
    }

    /* 1. Ma'lumot qo'shamiz */
    sarlavha("Talabalar qo'shilmoqda");

    baza_qosh(&baza, "Husanboy Qodirov", "Namangan",  25, 4.60);
    baza_qosh(&baza, "Malika Yusupova",  "Buxoro",    21, 4.90);
    baza_qosh(&baza, "Nodira Sobirova",  "Samarqand", 24, 4.30);
    baza_qosh(&baza, "Aziza Tosheva",    "Xiva",      22, 4.10);
    baza_qosh(&baza, "Bekzod Rasulov",   "Toshkent",  23, 3.20);
    baza_qosh(&baza, "Jasur Xolmatov",   "Andijon",   22, 3.50);

    printf("  %zu ta talaba qo'shildi.\n", baza.soni);

    /* noto'g'ri ma'lumot rad etiladi */
    Natija n = baza_qosh(&baza, "Xato Yozuv", "Namangan", 5, 4.0);
    printf("  Noto'g'ri yosh: %s\n", natija_matni(n));

    /* 2. Ro'yxat */
    sarlavha("Barcha talabalar");
    baza_chiqar(&baza);

    /* 3. Saralash */
    sarlavha("Baho bo'yicha (kamayish)");
    baza_sarala_baho(&baza);
    baza_chiqar(&baza);

    /* 4. Qidiruv */
    sarlavha("Qidiruv: \"ova\"");
    size_t topilgan = baza_qidir(&baza, "ova");
    printf("  %zu ta natija topildi.\n", topilgan);

    sarlavha("Qidiruv: \"Namangan\"");
    topilgan = baza_qidir(&baza, "Namangan");
    printf("  %zu ta natija topildi.\n", topilgan);

    /* 5. Statistika */
    sarlavha("Statistika");
    baza_statistika(&baza);

    /* 6. O'chirish */
    sarlavha("5-idli talabani o'chirish");
    n = baza_ochir(&baza, 5);
    printf("  Natija: %s\n", natija_matni(n));

    n = baza_ochir(&baza, 999);
    printf("  Mavjud bo'lmagan id: %s\n", natija_matni(n));

    /* 7. Saqlash */
    sarlavha("Faylga saqlash");
    n = baza_saqla(&baza, FAYL);
    printf("  %s (%s)\n", natija_matni(n), FAYL);

    /* 8. Qayta yuklash */
    sarlavha("Yangi bazaga yuklash");
    Baza ikkinchi;

    if (baza_yarat(&ikkinchi) == OK) {
        n = baza_yukla(&ikkinchi, FAYL);
        printf("  %s\n", natija_matni(n));

        baza_sarala_ism(&ikkinchi);
        baza_chiqar(&ikkinchi);

        baza_ozod(&ikkinchi);
    }

    baza_ozod(&baza);
    return 0;
}

Natija #

Natija

=== Talabalar qo'shilmoqda ===
  6 ta talaba qo'shildi.
  Noto'g'ri yosh: Noto'g'ri argument

=== Barcha talabalar ===
  ID   Ism                  Shahar        Yosh   Baho
  --------------------------------------------------
  1    Husanboy Qodirov     Namangan        25   4.60
  2    Malika Yusupova      Buxoro          21   4.90
  3    Nodira Sobirova      Samarqand       24   4.30
  4    Aziza Tosheva        Xiva            22   4.10
  5    Bekzod Rasulov       Toshkent        23   3.20
  6    Jasur Xolmatov       Andijon         22   3.50
  --------------------------------------------------
  Jami: 6 ta talaba

=== Baho bo'yicha (kamayish) ===
  ID   Ism                  Shahar        Yosh   Baho
  --------------------------------------------------
  2    Malika Yusupova      Buxoro          21   4.90
  1    Husanboy Qodirov     Namangan        25   4.60
  3    Nodira Sobirova      Samarqand       24   4.30
  4    Aziza Tosheva        Xiva            22   4.10
  6    Jasur Xolmatov       Andijon         22   3.50
  5    Bekzod Rasulov       Toshkent        23   3.20
  --------------------------------------------------
  Jami: 6 ta talaba

=== Qidiruv: "ova" ===
  ID   Ism                  Shahar        Yosh   Baho
  --------------------------------------------------
  2    Malika Yusupova      Buxoro          21   4.90
  3    Nodira Sobirova      Samarqand       24   4.30
  2 ta natija topildi.

=== Qidiruv: "Namangan" ===
  ID   Ism                  Shahar        Yosh   Baho
  --------------------------------------------------
  1    Husanboy Qodirov     Namangan        25   4.60
  1 ta natija topildi.

=== Statistika ===
  Talabalar soni  : 6
  O'rtacha baho   : 4.10
  O'rtacha yosh   : 22.8
  Eng yuqori baho : Malika Yusupova (4.90)
  Eng past baho   : Bekzod Rasulov (3.20)
  Xotira sig'imi  : 8 (ishlatilgan: 6)

=== 5-idli talabani o'chirish ===
  Natija: Bajarildi
  Mavjud bo'lmagan id: Topilmadi

=== Faylga saqlash ===
  Bajarildi (talabalar.csv)

=== Yangi bazaga yuklash ===
  Bajarildi
  ID   Ism                  Shahar        Yosh   Baho
  --------------------------------------------------
  4    Aziza Tosheva        Xiva            22   4.10
  1    Husanboy Qodirov     Namangan        25   4.60
  6    Jasur Xolmatov       Andijon         22   3.50
  2    Malika Yusupova      Buxoro          21   4.90
  3    Nodira Sobirova      Samarqand       24   4.30
  --------------------------------------------------
  Jami: 5 ta talaba

Makefile #

MAKEFILE

CC = gcc
CFLAGS = -std=c17 -Wall -Wextra -g
NOSOZLIK = -fsanitize=address,undefined
MAQSAD = talabalar
OBYEKTLAR = main.o talaba.o

all: $(MAQSAD)

$(MAQSAD): $(OBYEKTLAR)
    $(CC) $(CFLAGS) $(OBYEKTLAR) -o $@

main.o: main.c talaba.h
    $(CC) $(CFLAGS) -c main.c -o $@

talaba.o: talaba.c talaba.h
    $(CC) $(CFLAGS) -c talaba.c -o $@

nosozlik: tozala
    $(CC) $(CFLAGS) $(NOSOZLIK) main.c talaba.c -o $(MAQSAD)
    ./$(MAQSAD)

tozala:
    rm -f $(OBYEKTLAR) $(MAQSAD) talabalar.csv

ishga: $(MAQSAD)
    ./$(MAQSAD)

.PHONY: all nosozlik tozala ishga

Terminal

make            # yig'ish
make ishga      # ishga tushirish
make nosozlik   # sanitizer bilan tekshirish
make tozala     # tozalash

Loyihada qo'llanilgan qarorlar #

Nima uchun shunday qilindi?

1. Baza strukturasi

Massiv, uning hajmi va sig'imi bitta strukturada. Shunday qilib har bir funksiyaga uchta alohida parametr uzatish shart emas.

2. Sig'imni ikki barobar oshirish

sigimni_tekshir faqat joy tugaganda realloc chaqiradi. Har bir qo'shishda emas - bu ancha tez.

3. O'chirishda oxirgi elementni ko'chirish

b->elementlar[i] = b->elementlar[b->soni - 1];
b->soni--;

Barcha elementlarni siljitish O(n) bo'lardi. Oxirgisini bo'shagan joyga qo'yish esa O(1). Bunda tartib buziladi, lekin bizga tartib kerak bo'lganda qsort bor.

4. snprintf bilan nusxalash

strcpy o'rniga - hajmdan oshib ketmaydi va nolni doim qo'yadi.

5. Natija enum'i

Har bir funksiya nima uchun muvaffaqiyatsiz bo'lganini aytadi. natija_matni esa uni o'qishli matnga aylantiradi.

6. static yordamchi funksiyalar

sigimni_tekshir, baho_boyicha, ism_boyicha - faqat talaba.c ichida kerak. Ular sarlavhada e'lon qilinmagan.

7. Har bir kirish nuqtasida tekshiruv

if (b == NULL) return XATO_ARGUMENT; - kutubxona funksiyasi noto'g'ri chaqiruvdan qulamasligi kerak.

Xotira tekshiruvi #

Terminal

gcc -std=c17 -Wall -Wextra -g -fsanitize=address,undefined \
    main.c talaba.c -o talabalar
./talabalar

Sanitizer hech qanday xabar bermasa, xotira to'g'ri boshqarilgan.

Terminal

valgrind --leak-check=full ./talabalar

Natija

==12345== HEAP SUMMARY:
==12345==     in use at exit: 0 bytes in 0 blocks
==12345==   total heap usage: 5 allocs, 5 frees, 1,984 bytes allocated
==12345==
==12345== All heap blocks were freed -- no leaks are possible

«All heap blocks were freed»

Bu - C dasturchisi uchun eng yoqimli xabar. U har bir malloc uchun mos free bo'lganini bildiradi.

Loyihangizni topshirishdan oldin doim shu tekshiruvni o'tkazing.

Loyihani kengaytirish #

Amaliy topshiriq

Loyihani bosqichma-bosqich kengaytiring:

Interaktiv menyu qo'shing - fgets bilan foydalanuvchidan tanlov o'qing.
Tahrirlash funksiyasini yozing (baza_tahrir).
Yosh bo'yicha saralash qo'shing.
Shahar bo'yicha filtr yozing - faqat berilgan shahar talabalarini chiqaring.
Baho oralig'i bo'yicha qidiruv qo'shing (masalan 4.0 - 5.0).
bsearch bilan id bo'yicha tez qidiruv - avval id bo'yicha saralang.
Ikkilik faylga saqlash variantini qo'shing va CSV bilan solishtiring.
Har bir shahar bo'yicha statistika chiqaring (GROUP BY kabi).
Buyruq qatori argumentlari - fayl nomini argv dan oling.
Sanitizer va valgrind bilan tekshiring - hech qanday xato qolmasin.

Darslik yakuni #

C ni bilgan odam uchun boshqa tillar ancha oson

Keyin nima o'rganish kerak?

C ni chuqurlashtirish:

Bog'langan ro'yxat, stek, navbat, xesh jadval, daraxtlarni C da yozing
Modul testlarini yozishni o'rganing
Ochiq kodli loyihalarni o'qing: SQLite, Redis, curl

Tizim dasturlash:

POSIX API: open, read, write, fork, pipe
Soketlar bilan tarmoq dasturlash
Ko'p oqimlilik (pthread)

Yaqin tillar:

C++ - C ustiga qurilgan, obyektga yo'naltirilgan
Rust - C ning tezligi, lekin xotira xavfsizligi kafolati bilan
Go - tizim dasturlash uchun soddaroq til

Kitoblar:

«The C Programming Language» (K&R) - klassika
«C Programming: A Modern Approach» - batafsil darslik
«Expert C Programming» - chuqur tafsilotlar

Eng muhimi: o'z loyihangizni yozing. Kichik bo'lsa ham - matn muharriri, kalkulyator, o'yin. Nazariya amaliyotsiz tez unutiladi.

Xulosa #

Loyihani .h va .c fayllarga bo'ling - e'lonlar va amalga oshirish alohida.
O'sib boruvchi massiv sig'imni ikki barobar oshirish bilan quriladi.
O'chirishda oxirgi elementni ko'chirish O(1) beradi.
Har bir funksiya NULL argumentga tayyor bo'lsin.
Xatolarni enum bilan qaytaring, matnini alohida funksiya bersin.
Faqat ichki funksiyalarni static qiling.
strcpy o'rniga snprintf.
Loyihani topshirishdan oldin sanitizer va valgrind bilan tekshiring.
«All heap blocks were freed» - maqsadga yetganingizning belgisi.

Darslik tugadi. C ni bilish - kompyuter qanday ishlashini bilish demakdir. Bu bilim boshqa har qanday tilni o'rganishda sizga umr bo'yi yordam beradi.

Loyiha talablari #

Loyiha tuzilishi #

talaba.h #

talaba.c #

main.c #

Natija #

Makefile #

Loyihada qo'llanilgan qarorlar #

Xotira tekshiruvi #

Loyihani kengaytirish #

Darslik yakuni #

Xulosa #

Xatolik topdingizmi?

`talaba.h` #

`talaba.c` #

`main.c` #