Paradigmas de Linguagem de Programação. Paradigma Imperativo

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1 Paradigmas de Linguagem de Programação Paradigma Imperativo

2 Paradigma Imperativo Imperare Comandar É o mais antigo de todos; Baseado no modo de funcionamento do computador; São também chamadas de procedurais; Caracterizada por três conceitos Variáveis; Tipos; Valores; Professor Ariel da Silva Dias -

3 Paradigma Imperativo Variáveis Para que as informações sejam guardadas e utilizadas pelo programa, é necessário definir variáveis; Variáveis são espaços em memória ram para alocação temporária de informação. Tipos O tipo classifica as informações de acordo com sua natureza; Além de definir a natureza da informação, também define os possíveis valores (tipos de valores) possíveis para o espaço alocado. Valores É a representação de um conceito: nome de uma pessoa, peso, idade, etc. Professor Ariel da Silva Dias -

4 Paradigma Imperativo Veremos 3 tipos de dados básicos Primitivos Compostos Recursivos Professor Ariel da Silva Dias -

5 Paradigma Imperativo Tipo Primitivo Tipo Primitivo São tipos atômicos, não podem ser subdividos; Exemplos: inteiro, booleano, real, caracter, enumerado. Os tipos de uma linguagem e como serão tratados dependerá do domínio da aplicação Fortran: apelo aos tipos numéricos de precisão; Cobol: apelo aos tipos alfanuméricos. Professor Ariel da Silva Dias -

6 Paradigma Imperativo Tipo Primitivo Numéricos Inteiros e flutuantes O nome ponto flutuante é utilizado para distinguir a representação computacional (que é limitada por hardware) da representação matemática (infitina) Não-numéricos Booleanos, caracteres e ponteiros Booleanos permitem representações de 0 e 1 Caracteres permite o agrupamento de símbolo ( A - z, 0-9, :, ; ) Ponteiro agrupa endereços de memória, suportando endereçamento direto pelas linguagens, além da alocação e deslocação dinâmica de variáveis Professor Ariel da Silva Dias -

7 Paradigma Imperativo Tipo Primitivo Enumerado Permite a definição de novos conjuntos; Um valor inteiro é associado a cada valor da enumeração. Professor Ariel da Silva Dias -

8 Paradigma Imperativo Tipo Primitivo Exemplos em Pascal: idade: integer; peso: real; letra: Character; booleana: Boolean; ponteiro: ^Integer; //variável inteira //variável real //variável tipo caractere //variável do tipo boolean //variável ponteiro para inteiro estacoes = (Primavera, Verao, Outono, Inverno) //variável do tipo Enumerado Professor Ariel da Silva Dias -

9 Paradigma Imperativo Tipo Composto Tipo Composto São tipos construídos a partir de outros tipos; É utilizado quando necessitamos de agrupar tipos diferentes dentro de mesmo contexto; São provenientes da matemática produto cartesiano união disjunta mapeamento conjunto potência Professor Ariel da Silva Dias -

10 Paradigma Imperativo Tipo Composto Produto Cartesiano //Exemplo em C: enum DiasC{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20, 21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31} enum MesesC{jan,fev,mar,abr,mai,jun,jul,ago,set,out,nov,dez} struct DataC{ DiasC d; MeseC m; }; Professor Ariel da Silva Dias -

11 Paradigma Imperativo Tipo Composto União Disjunta //exemplo em C union NumeroC{ int ival; float rval; }; As variáveis ival e rval compartilham o mesmo espaço de memória; Quando um valor é atribuído à ival, o valor de rval é sobreposto. Professor Ariel da Silva Dias -

12 Paradigma Imperativo Tipo Composto Mapeamento //Exemplo em Pascal var tempp:array[1..30] of real; O mapeamento é realizado através de vetores, onde o conjunto domínio é denominado de índice e o conjunto imagem é o elemento do vetor Professor Ariel da Silva Dias -

13 Paradigma Imperativo Tipo Composto Conjunto Potência //Exemplo em Pascal type Cores = (vermelho, azul, amarelo); NovasCores = set of Cores; Neste exemplo, NovasCores possui os valores: {{}, {vermelho}, {azul}, {amarelo}, {vermelho, azul}, {vermelho, amarelo}, {azul, amarelo},{vermelho, azul, amarelo}} A linguagem C não contempla este tipo de conjunto! Professor Ariel da Silva Dias -

14 Paradigma Imperativo Tipo Recursivo Tipo recursivo possui elementos do próprio tipo, gerando conjunto cardinal infitino Exemplo em Pascal: type IntListP = ^IntNode; IntNode = record valor: Integer; prox: IntListP end;

15 Paradigma Imperativo Expressões Valores podem ser representados em formato de expressões; A maioria das linguagens oferecem elementos capazes de manipular variáveis, oferecendo os mesmos recursos da matemática por meio de operadores, operandos, parênteses e chamadas de funções; O resultado de uma operação depende da precedência que a linguagem considera; total = a + b * c

16 Paradigma Imperativo Expressões Valores podem ser representados em formato de expressões; A maioria das linguagens oferecem elementos capazes de manipular variáveis, oferecendo os mesmos recursos da matemática por meio de operadores, operandos, parênteses e chamadas de funções; O resultado de uma operação depende da precedência que a linguagem considera; total = a + b * c Pela matemática temos que a multiplicação e a divisão precedem a soma e a subtração;

17 Paradigma Imperativo Expressões Assim, por esta regra, teríamos a multiplicação antes da soma total = * 4 total = 20 Caso a leitura seja feita da esquerda para a direita teríamos: total = * 4 total = 44

18 Paradigma Imperativo - Expressões Tabela de precedência de algumas linguagens imperativas Pela tabela temos que: int a=2; int b=3; int c=4; c = ++a*b++c; Logo, o valor final de c será?

19 Paradigma Imperativo Expressões E quando temos uma sequência de operadores com a mesma precedência? A ordem de execução será pela regra da associatividade A execução será da esquerda para a direita na maioria das linguagens Em Fortran, a exponenciação é realizada da direita para a esquerda: 8 ** 1 ** 9 = 8 ** 1 = 8 A precedência e associatividade podem ser modificadas pelo uso de parênteses

20 Paradigma Imperativo Expressões Estruturas Condicionais Algumas linguagens permitem estruturas condicionais e operador ternário (C, C++ e Java). Exemplo em C: if (cont==0){ } else{ } media=0; media=soma/cont; ou utilizando o operador ternário (?): media=(cont==0)?0:soma/cont;

21 Paradigma Imperativo Expressões Estruturas Condicionais A expressão antes do operador? é avaliada Se verdadeira, toda expressão valerá zero; Senão, será soma/cont

22 Paradigma Imperativo Expressões Efeito colateral na ordem de execução, considere:... a = 10; b = a + fun(a);... int fun(&a){ int b = a/2; a = a*2; return b; } A ordem de execução vai interferir no resultado final de b

23 Paradigma Imperativo Expressões Erros Overflow Erro mais comum de ocorrer Este erro ocorre quando o programa não consegue inserir determinado valor em seu espaço de memória Também ocorre quando se tenta dividir um número por zero

24 Paradigma Imperativo Expressões Expressões Relacionais São constituídas de operadores relacionais maior, menor, maior ou igual, menor ou igual, diferente, igual e seus operandos Operadores relacionais possui menor precedência em relação aos aritméticos 2*5 > 10-6

25 Paradigma Imperativo Expressões Expressões Booleanas São formadas por operadores booleanos not, and e or Os operandos podem ser Expressões relacionais Variáveis Constantes Em C não existe o valor booleano, logo, o retorno de uma expressão booleana será 0 ou 1 (diferente de linguagens como C++, C# e Java)

26 Paradigma Imperativo Expressões Expressões Booleanas Considere os códigos abaixo, o primeiro escrito em C e o segundo em Java, qual o resultado no final da execução? int a=2; int b=3; if(a=b) printf( caso1 ); int a=2; int b=3; if(a=b) System.out.println( caso2 );

27 Paradigma Imperativo Expressões Expressões Booleanas O primeiro código, em C, o valor da variável b é atribuído à variável a, e executará com sucesso e mostra na tela o conteúdo caso1 Isso ocorre pois, como vimos anteriormente, o retorno de uma operação booleana em C é 0 ou 1 Logo, a variável a recebe o valor da variável b, se a tiver qualquer valor diferente de zero, a expressão será considerada como verdadeira, senão, ou seja, se a tiver valor igual a zero, a expressão será considerada falsa. O segundo código, em Java, apresentará erro pois nesta linguagem a saída de uma operação booleana é true ou false, porém o resultado desta expressão dentro do if é uma atribuição e não uma comparação

28 Paradigma Imperativo Expressões Avaliação curtocircuito Este termo é usado quando o resultado de uma expressão é definido sem avaliar todos os operandos e/ou operadores (a>=0) && (b<10) Se a primeira expressão for falsa (se a for menor que zero), a expressão (b<10) não será executada pois, de acordo com a tabela verdade falso && (verdadeiro falso) será falso

29 Paradigma Imperativo Expressões Expressões Booleanas Considere o seguinte código: (a>b) (b++ / 3) Em qual caso o valor de b será modificado (será incrementado)? b só será modificado se a>b retornar false

30 Paradigma Imperativo Comandos Comandos são responsáveis pela mudança de estado das variáveis pelo controle de fluxo de execução do programa

31 Paradigma Imperativo Comandos - Atribuição Atribuição simples <variável> <op_de_atribuição> <expressão> Operador de atribuição em C, Java, C++, C# = Operador de atribuição em Algol := (primeira linguagem a usar este símbolo) Atribuição composta Forma de abreviar a instrução de atribuição Em C: soma += valor; equivale a soma = soma + valor;

32 Paradigma Imperativo Comandos Instruções compostas São estruturas da linguagem capazes de tratarem vários comandos como um Para este tipo de comando utilizamos delimitadores C, C++ e C# { e } Pascal e Algol60 begin e end

33 Paradigma Imperativo Comandos Condicionais Permite que o programa execute instruções de acordo com as condições impostas Existem instruções bidirecionais e n-direcionais bidirecionais if-else n-direcionais Switch case if-elseif-elseif-...-else (if encadeado)

34 Paradigma Imperativo Comandos Iterativos Comandos iterativos são constituídos por corpo do comando e pelo controlador de iteração Sintaxe de um comando iterativo em Pascal for <variável> := <expressao1> (to/down) <expressao2> do <corpo_do_comando> A variavel de controle é iniciada pela <expressao1> e é incrementada (to) ou decrementada (down), até que seja maior ou menor que <expressao2> Enquanto isso o <corpo_do_comando> é executado

35 Paradigma Imperativo Comandos Iterativos Linguagens como C permitem mais de uma variável de controle. Exemplo: somai=0; somar=0.0; for (i=10, r=2; (i<100 r<20); i=i+2, r=r*2){ somai = somai + i; somar = somar + r; }

36 Paradigma Imperativo Comandos Iterativos Existem comandos com número de iteração indefinidos

37 Referências Material de aula professor Celso Olivete Júnior UNESP SEBESTA, Robert W. Conceitos de linguagens de programação. 9ª ed. Porto Alegre: Bookman, p. ISBN Professor Ariel da Silva Dias -