Aula 4: Introdução à Linguagem C++

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1 CI208 - Programação de Computadores Aula 4: Introdução à Linguagem C++ Prof. MSc. Diego Roberto Antunes diegor@inf.ufpr.br Universidade Federal do Paraná Setor de Ciências Exatas Departamento de Informática

2 Revisão Modelo do Computador Ciclo de Execução Funcionamento da Memória Compilador Algoritmos vs. Programas

3 Programa media.cpp #include <iostream> using namespace std; int main ( ) { int A, B, media; } cin >> A >> B; media = (A + B) / 2; cout << A media eh: << media << endl;

4 C++

5 C++

6 Em 1983

7 C++ Estrutura de um Programa C++ Sentenças Variáveis, Constantes e Tipos de Dados Comandos de Entrada e Saída Operadores Exemplos de Programas

8 Estrutura de um Programa C++ Basicamente, nosso programa será composto por: declaração das bibliotecas, do namespace e constantes; declaração e implementação de funções; função main (funciona como ponto de entrada do bluxo de controle nos programa) declaração das variáveis que iremos utilizar; e as sentenças (instruções);

9 Sintaxe #include <iostream> using namespace std; /* debinição de constantes */ /* funções */ int main ( ) { /* declaração de variáveis */ } /* sentenças */

10 Sintaxe #include <iostream> using namespace std; Bibliotecas /* debinição de constantes */ /* funções */ int main ( ) { /* declaração de variáveis */ } /* sentenças */

11 Bibliotecas Bibliotecas são coleções de funções e estruturas especíbicas para facilitar o desenvolvimento de aplicações. Exemplos: <iostream> : bluxo de dados (entrada e saída); <cmath> : funções matemáticas (trigonométricas, hiperbólicas, exponenciais, etc.)

12 Sintaxe #include <iostream> using namespace std; namespace /* debinição de constantes */ /* funções */ int main ( ) { /* declaração de variáveis */ } /* sentenças */

13 namespace std Espaços de nomes são delimitadores para manter um contexto nas funções e estruturas que as bibliotecas padrão possuem. Isto permite que possam existir duas funções diferentes sob espaços de nomes diferentes. As funções da biblioteca padrão do C++ estão sob o namespace std; Assim, não precisamos chamar funções da biblioteca padrão usando o namespace, já que a declaração cria um contexto geral de uso no programa.

14 Sintaxe #include <iostream> using namespace std; /* debinição de constantes */ Constantes /* funções */ int main ( ) { /* declaração de variáveis */ } /* sentenças */

15 Constantes Constantes são debinições de valores padrão ou macros que serão usados em nosso programa principal. As constantes se mantém (inalteráveis) durante toda a execução do programa. Sintaxe: #debine NOME valor Exemplos: #debine PRECO 1.99 #debine PI 3.14

16 Sintaxe #include <iostream> using namespace std; /* debinição de constantes */ /* funções */ Funções int main ( ) { /* declaração de variáveis */ } /* sentenças */

17 Sintaxe #include <iostream> using namespace std; /* debinição de constantes */ /* funções */ int main ( ) { /* declaração de variáveis */ Função main } /* sentenças */

18 Sintaxe #include <iostream> using namespace std; /* debinição de constantes */ /* funções */ int main ( ) { /* declaração de variáveis */ Função main } /* sentenças */ Sentenças

19 Sentenças Em nossos programas C++ cada instrução é denominada de sentença. Sentença simples: É uma instrução única (uma linha) que termina com um ; (ponto e vírgula) que é um marcador para o bim da sentença. Exemplo: x = 3; Sentença composta: é um bloco de instruções, delimitado pelo uso das { }. Um bom exemplo é a função main. { } x = 3; cout << x << endl;

20 Sintaxe #include <iostream> using namespace std; /* debinição de constantes */ /* funções */ int main ( ) { /* declaração de variáveis */ Variáveis } /* sentenças */

21 Variáveis Variáveis são informações que podemos utilizar em nossos programas C++ Basicamente uma variável: - possui um identibicador (nome da variável); - este nome identibica uma posição da memória (endereço); O nome e o endereço não irão mudar durante a execução do programa. - um valor associado (ou seja, a variável armazena algum valor); Como o próprio nome diz, podemos alterar o conteúdo desta variável. - e possui um tipo (ou seja, qual o tipo de dado que está sendo utilizado); Alguns tipos comuns são int,,loat, char

22 Tipos de Variáveis - Como vimos na última aula, cada variável ocupa uma certa quantidade de memória. Essa quantidade é determinada pelo tipo da variável. - Assim, variáveis do mesmo tipo ocupam a mesma quantidade de bytes na memória, independente do valor associado a ela. Exemplo: int - representa números inteiros. Ocupa 2 bytes. Exemplo: int i = 5; char representa caracteres (letras e símbolos). Ocupa 1 byte. Cada caractere é associado a um valor entre a 127 (tabela ASCII) Exemplo: char i = 5 ;loat - representa números reais. Ocupa 2 bytes. Exemplo:,loat i = ; São armazenados em 2 partes: mantissa e expoente. Ocupa 4 bytes é escrito como e3

23 Variáveis

24 Tipos de Variáveis Tipo de Dado Bits Faixa de Valores char a 127 bool 8 true ou false int a bloat 32 6 dígitos signibicativos double dígitos signibicativos

25 Declaração de Variáveis 1. Se você usa variáveis, você deve debiní- las. Isto envolve informar o tipo da variável e o seu nome. 2. O nome deve começar com uma letra ou (underline): Exemplos válidos: nome_aluno, tempo, var1. Exemplos inválidos: 3horas, tel-celular 3. Não são permitidos nomes ou palavras reservadas do C++

26 Melhores práticas (regras) 1. Dê nomes signibicativos às variáveis 2. Você pode utilizar _(underline) ou letras maiúsculas para juntar palavras IMPORTANTE: 1. Sempre declarar as variáveis (tipo e nome) 2. Sempre inicializar as variáveis (por causa de lixo de memória); Sintaxe: tipo nome_da_variavel ;

27 Exemplo... int main( ) { int pera; char qualidade; bloat peso; } pera = 3; qualidade = 'A'; peso = 0.653; Para atribuir um valor em uma variável nós usamos o operador = (atribuição)

28 Comandos de Entrada e Saída

29 Comandos de entrada e saída São comandos da biblioteca padrão da linguagem C++ que nos permitem manipular dados (valores) em nossos programas; Por exemplo, se quisermos que nosso programa mostre na tela alguma informação ou que solicite ao usuário que informe um número. Para esta tarefa vamos utilizar os comandos cin e cout Obrigatoriamente precisamos incluir a biblioteca <iostream> e o namespace std (conforme já explicado);

30 Exibindo informações: cout Comando pelo qual podemos exibir uma informação (valores, mensagens, etc.) em diversos formatos na tela do computador. Exemplo: cout << Olá pessoal! << endl; Este exemplo mostrará na tela a mensagem: Olá pessoal! - O comando cout funciona por meio de argumentos. Esses argumentos podem ser strings (conjunto de caracteres entre, como no exemplo acima), variáveis, terminadores (como endl, que indica quebra de linha).

31 Exibindo informações: cout int main() { int pera = 3; char qualidade = 'A'; bloat peso = 2.5; } cout << "Existem << pera << " peras de qualidade << qualidade << endl; A saída do programa será: Existem 3 peras de qualidade A

32 Lendo informações: cin Comando que utilizamos para ler valores digitados no teclado e atribuir a uma variável; Exemplo: int main ( ) { int idade = 0; cout << Informe sua idade: ; cin >> idade; } cout << Você tem << idade << anos << endl;

33 Operadores: Aritméticos e Relacionais

34 Operadores Aritméticos Nos permitem fazer operações aritméticas com valores das variáveis em nosso programa. Operadores: + Adição - Subtração * Multiplicação / Divisão % Módulo (resto da divisão) Exemplos: celsius = (fahrenheit - 32) * 5.0 / 9.0; forca = massa * aceleracao; i = i + 1;

35 Importante: Operadores Aritméticos 1. Assim como na álgebra, existe precedência entre operadores. Portanto, expressões em parêntesis são avaliadas primeiro, seguidos por exponenciação, multiplicação, divisão, adição e subtração. 2. Quando operações adjacentes têm a mesma precedência, elas são associadas da esquerda para a direita. Assim, a * b / c * d % e é o mesmo que ((((a * b) / c) * d) % e). 3. O operador % (resto) só pode ser utilizado entre variáveis do tipo inteiro. Senão causará um erro na compilação. Exemplo: a = 22 % 5; O resultado da operação é 2.

36 Expressões 1. Podemos construir expressões para fazer uma operação aritmética ou relacional de 2 formas: como atribuição a uma variável ou no comando de impressão. Exemplo: porcentagem = valor * 100.0; cout << Minha idade em dias é: << idade * 365 ;

37 Operadores relacionais 1. Podemos utilizar estes operadores para comparar valores ou expressões Existem 6 operadores em C++: < menor que > maior que <= menor igual que >= maior igual que == igual a!= não igual a (diferente) Problema comum: lembre- se que o operador relacional de igualdade é == e não o comando de atribuição =

38 Operadores relacionais 1. O resultado de uma comparação usando operadores relacionais é um valor booleano (verdadeiro 1 ou falso 0). Exemplo: int main( ) { int idade; idade = 17; cout << "Pode tirar carteira de motorista? " << (idade >= 18) << endl; idade = 35; cout << "Pode tirar carteira de motorista? " << (idade >= 18) << endl; } A saída deste programa será: Pode tirar carteira de motorista? 0 Pode tirar carteira de motorista? 1

39 Operadores relacionais 1. Os operadores relacionais tem precedência menor que os operadores aritméticos. Ex: a expressão < 6 * 2 é o mesmo que (3 + 5) < (6 * 2). Exemplo: #include <iostream> using namespace std; int main( ) { int score = 5; cout << * 5 % 6; cout << 10 / 4; cout << 10.0 / 4.0; cout << 'A' + 1; cout << score + (score == 0); }

40 Operadores relacionais Exemplo 1. Escreva um programa que leia um número inteiro e imprima 0 se o número for par e 1 se o número for ímpar. #include <iostream> using namespace std; int main( ) { int numero; cout << "Entre com um numero inteiro: "; cin >> numero; cout << "\npar? " << (numero % 2 == 0) << endl; }

41 Conversão de tipos Cuidado: É importante tomar cuidado com operações aritméticas que retornam valores de tipos diferentes. Por exemplo, Uloat x; x = 10/4; Como vimos anteriormente, não podemos atribuir um inteiro para uma variável do tipo Uloat (ou seja, atribuição de tipos diferentes). Existem algumas observações e soluções para o problema: 1. Se queremos a parte inteira da divisão então podemos fazer: int x; x = 10/4; //retorna 2 2. Se queremos a divisão exata em bloat podemos fazer: Uloat x; x = 10.0/4.0; //retorna 2.5

42 Conversão de tipos Mas como faremos a conversão no seguinte exemplo? #include <iostream> using namespace std; int main ( ) { int n1=10, n2=3; Uloat x; x = n1 / n2; }

43 Conversão de tipos A solução é o uso do Typecast: uma operação para forçar a conversão do valor de um dado tipo para outro. A regra é simples, antes do valor a ser convertido você adiciona a instrução (nome_do_tipo) Exemplo: #include <iostream> using namespace std; int main ( ) { int n1=10, n2=3; Uloat x; x = (,loat) n1 / n2; }

44 Atribuição O operador = é utilizado para atribuir um valor para uma variável. A regra: variavel = valor; 1. Ou seja, a variável recebe o valor; 2. O lado esquerdo é unicamente o nome da variável que identibica o espaço de memória utilizado; 3. A expressão do lado direito é avaliada e, então, o valor é copiado na memória no espaço reservado;

45 Dúvidas?

46 Exercícios 1. Faça um programa que mostre na tela a mensagem: "Funciona! Meu primeiro programa em C++ 2. Faça um programa que leia do teclado dois números do tipo inteiro do teclado e imprima na tela o resultado da soma entre eles. 3. Faça um programa que leia do teclado o lado de um quadrado, calcule sua área e então mostre o resultado na tela. 4. Escreva um programa em C++ que troque o conteúdo entre duas variáveis do tipo inteiro.

47 Conclusão -Pesquisem mais a fundo sobre o C++ -As anotações estão nas notas de aula -Façam novamente os exercícios (para Uixar) -Fazer a Lista de Exercícios 1 e LC 01 Próxima aula: Prática

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