Mit Hilfe von Zeigern kann man Funktionen realisieren, die Felder als Eingabewert beziehungsweise als Rückgabewert besitzen. Es ist sogar möglich, Zeiger auf Funktionen zu setzen und damit Funktionen als Eingabewerte anderer Funktionen einzusetzen.
Es werden einfache Aufgaben besprochen, die grundlegende Eigenschaften von Feldern und Zeigern behandeln und die man nach einem ersten Durchgang durch diese Themen beherrschen sollte.
Inhalt und Lernziele des Kapitels Einführung in die Programmiersprache C und in C-Zeiger.
Inhalt und Lernziele des Kapitels Zusammengesetzte Datentypen in R.
Programmieraufgaben zur Anwendung von Feldern und Zeigern, die im Sinne der strukturierten Programmierung zu lösen sind. Die Quelltexte sollen in reinem C geschrieben werden, also keine Konzepte verwenden, die nur in C++ verfügbar sind.
Felder werden durch Zeiger organisiert und es ist gerade ein Charakteristikum der Sprache C, dass dies nicht nur intern verwendet wird, sondern dass man diesen Mechanismus selbst nutzen kann. Für den Einsteiger ist dies meist mit Schwierigkeiten verbunden, da man oft nicht entscheiden kann, mit welchem Objekt man gerade arbeitet (Zeiger oder Variable eines fundamentalen Datentyps). Die meisten der mit Feldern verbundenen Schwierigkeiten wie etwa die Zeigerarithmetik, die Ausgabe und der Vergleich von Feldern werden erklärt. Wie man Felder an Funktionen übergibt oder als Rückgabewert zurückerhält, wird im nächsten Kapitel erläutert.
In einem Feld werden mehrer Komponenten von gleichem Datentyp zu einem Objekt zusammengefasst. Die Anzahl der Komponenten muss bei der Deklaration angegeben werden und darf sich während der Laufzeit des Programmes nicht ändern. Der häufigste Fehler beim Umgang mit Feldern besteht im Zugriff auf Komponenten jenseits des deklarierten Bereichs, was zu unbestimmtem Verhalten des Programmes führen kann. Die unterschiedlichen Möglichkeiten zur Initialisierung eines Feldes werden vorgestellt. Felder können in beliebig vielen Dimensionen angelegt werden; besprochen werden hier nur eindimensionale Felder (Vektoren) und zweidimensionale Felder (Matrizen).
Die Funktion apply() erlaubt es, über die Zeilen beziehungsweise Spalten einer Matrix zu iterieren und dabei eine Funktion FUN auf die Zeilen oder Spalten anzuwenden. Dabei entstehen leichter verständliche Quelltexte als bei den gleichwertigen Schleifen. Die Arbeitsweise der Funktion apply() kann man in drei Phasen unterteilen: split, apply, combine (Aufspalten der Matrix, Anwenden der Funktion FUN auf die Teile, Zusammensetzen der einzelnen Rückgabewerte zum Rückgabewert von apply()). Diese drei Phasen werden ausführlich erklärt und damit die Diskussion weiterer mit apply() verwandter Funktionen vorbereitet.
Felder sind in R die Verallgemeinerung von Matrizen. In einer Matrix werden die Komponenten zweidimensional angeordnet (Zeilen und Spalten), in einem Feld sind beliebige Dimensionen zugelassen. Erzeugt werden Felder meist, indem ein Vektor mit Hilfe des Dimensionsvektors mehrdimensional angeordnet wird, oder mit der Funktion outer(). Weitere Gemeinsamkeiten und Unterschiede zu Matrizen werden diskutiert.