Linguagem de Programação C. Linguagem de Programação C. Linguagem de Programação C. Linguagem de Programação C. Linguagem de Programação C

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1 Linguagem C Algoritmos e Lógica de Programação Reinaldo Gomes reinaldo@cefet-al.br Introdução Pré-processador Variáveis Operadores Introdução: Histórico Linguagem criada por Dennis Ritchie em 1972 Em 1973 foi utilizada para reescrever o UNIX Surgem diversas versões da Linguagem C, porém os códigos gerados eram incompatíveis ANSI (American National Standard Institute), em 1983 padronizou a Linguagem C O objetivo do curso é utilizar C ANSI Utilizando características especiais de uma versão especifica de C, não há garantia que o programa seja compilado em outra versão de C Introdução: C comparada a outras linguagens Devemos entender Nível Alto como sendo a capacidade da linguagem em compreender instruções escritas em dialetos próximos da linguagem falada (Pascal, por exemplo) e Nível Baixo para aquelas linguagens que se aproximam do Assembler, que é a linguagem própria da máquina, compostas por instruções binárias e outras incompreensíveis para o ser humano não treinado para este propósito. Introdução: C comparada a outras linguagens Nível Baixo Nível Médio Nível Alto Clareza / Simplicidade Velocidade Assembler C Basic Pascal Ada COBOL Modula -2 Introdução: Características da Linguagem Portabilidade Modularidade Linguagem compilada com geração de código compacto e rápido Recursos de baixo nível Simplicidade e Facilidade de uso (Alto nível) Introdução: Características da Linguagem Alia, portanto, características de linguagens de alto e baixo nível (liberdade ao programador). Pode ser usada para os mais variados propósitos Indicada para escrever software básico (SO, BD, Editores de texto, planilhas, etc.). Para criar um programa... Utilize um editor para criar o código fonte; Utilize um compilador e um linkeditor para gerar o programa executável Sugestão: Dev C++ for windows 1

2 Introdução: Palavras Reservadas São palavras que têm um significado especial para a linguagem break, case, if, for, while, return, const, do, else, continue, switch, int, double, unsigned, long, char, float... C entende tais palavras apenas em letras minúsculas Introdução: Bibliotecas Conjunto de funções para realizar tarefas específicas. Biblioteca padrão C - ANSI - funções básicas. As primeiras linhas do programa indicam as bibliotecas utilizadas #include <minha_biblioteca.h> Exemplos: stdio.h Funções de entrada e saída math.h Funções matemáticas comuns string.h Funções para manipular strings. stdlib.h Funções para alocação de memória Introdução: Estrutura de um programa C Os programas começam com a função main( ) A função main( ) é obrigatória e identificam o início e o fim de um bloco de comandos As variáveis são declaradas imediatamente depois da abertura do bloco da função (depois da ) Declarações iniciadas por # identificam comandos para o pré-processador (diretivas) #define TAMANHO 10 Introdução: Estrutura de um programa C /* Primeiro Programa em C */ main() printf( Meu primeiro programa em C\n ); A função system() Introdução: Estrutura de um programa C /* Primeiro Programa em C */ comentários /*biblioteca de E/S */ main() /*função/ principal inicio do programa*/ /*marca início da função*/ printf( Meu primeiro programa em C\n ); /*função para escrever na tela*/ system ( PAUSE ); /* Espera qq tecla pra sair /*marca fim da função*/ A função system() executa um comando interno do sistema operacional /* Primeiro Programa em C */ main() printf( Meu primeiro programa em C\n ); system( dir ); system ( pause ); Instruções terminam com ponto-e-vírgula 2

3 O pré-processador e a diretiva include O pré-processador examina o programa fonte em C e executa certas modificações baseados em diretivas A diretiva include #include <stdlib.h> #include meuarquivo.h Inclui outro arquivo em um programa fonte As alterações são inseridas antes da compilação Pode ser usado com <> (procura arquivo apenas na pasta include) e com (procura primeiro no diretório corrente e depois na pasta include) Executa modificações no código fonte antes da compilação Faz parte do compilador e executam diretivas As diretivas podem ser colocadas em qualquer lugar do programa As mais usadas são: #define #ifndef #undef #else #include #elif #if #endif #ifdev #error #define Define constantes com nomes apropriados. Executa uma substituição textual. Não há substituição dentro de cadeia de caracteres (strings) Ex: #define PI 3.14 Ex2: #define ERRO printf( \a\aerro )... if (Zebra) ERRO;... #define e const A diretiva #define realiza uma substituição textual O qualificador const é tipado, ou seja, pode ser utilizado pelo compilador para detecção de erros e devem ser inicializadas sempre. int main() int i,j; const double Pi = ; system("pause"); return 0; Macros #include <stdlib.h> #define PRN(n) printf("%.2lf\n", (double)n) int main() int n1,n2; n1=1416; n2=n1/2; PRN(n1); /* Chamada a macro */ PRN(n2); /* Chamada a macro */ system("pause"); return 0; #undef Remove a mais recente definição criada com #define #define GRANDE 3 #define GRANDE 8 #undef GRANDE 3

4 #include Incluem um outro arquivo no programa fonte O outro arquivo é um texto ASCII que incorporam definição de constantes, protótipos de funções, definições de tipos de dados d complexos e declarações de variáveis i externas; #if, #elif, #else e #endif Cada diretiva #if deve terminar com a diretiva #endif Entre #if e #endif pode ser colocado qualquer número de #elif mas só se permite uma diretiva #else A #else é opcional, mas se estiver presente deve ser a última anterior a #endif Ex. #if CORES > 5 #define SOMBRA 1 #if COR_FUNDO == 1 #include cor_fundo.h #else #include sem_fundo.h #endif #endif Tipos de Dados Tipos Inteiros char: 1 byte e escala de -128 a 127 unsigned char: 1 byte e escala de 0 a 255 Tipos de Dados Tipos Flutuantes float: 4 bytes e escala de 3.4e-38 a 3.4e+38 double: 8 bytes e escala de 1.7e-308 a 1.7e+308 int: 2 bytes e escala de a unsigned int: 2 bytes e escala de 0 a long: 4 bytes Variáveis Variável: elemento que pode assumir diversos valores; Espaço de memória de um certo tipo de dado associado a um nome para referenciar seu conteúdo. Não podemos definir um identificador com o mesmo nome que uma palavra chave C é case-sensitive: peso Peso peso Variáveis As variáveis são declaradas depois da abertura do bloco da função (depois da ) Sintaxe: tipo nome-da-variável; ou tipo nome1, nome2,..., nomen; ou tipo nome-da-variável = valor_default; Ex.: char nome; int idade, num; int soma = 0; 4

5 Exemplo: tipos de dados e variáveis main( ) int soma = 10; float money = 2.21; 21 char letra= A ; printf( valor de soma = %d\n, soma); printf( Valor de Money = %f\n, money); printf( Valor de Letra = %c\n, letra); Variáveis globais Declaração: fora do corpo de qualquer função Possuem como escopo todas as rotinas da aplicação São alocadas em tempo de compilação e ocupam memória durante toda a execução do programa Observações Caso se tente declarar uma variável global de mesmo nome mais de uma vez, o compilador indicará um erro de identificador duplicado Caso se esteja trabalhando em uma aplicação com mais de um módulo (arquivos fontes) é preciso fazer uma indicação ao compilador que as variáveis globais já estão declaradas em outro módulo Variáveis globais exemplo de uso Variáveis globais Não é obrigatório, mas é melhor declarar variáveis globais no início do programa Deve-se evitar o uso de variáveis globais desnecessárias A declaração de muitas variáveis globais pode levar a erros por causas desconhecidas Modificador de declaração extern Indica ao compilador que os nomes e tipos que se seguem já foram declarados em um outro módulo da aplicação Exemplo Modificador de declaração static Principais usos: Declaração de variáveis estáticas locais Declaração de variáveis estáticas globais Variáveis estáticas locais São variáveis que são visíveis apenas na função onde foram declaradas, como as variáveis locais Diferença: mantêm seus valores entre chamadas de função, como as variáveis globais. Exemplo do seu uso: um gerador de série de números que produz um novo valor baseado no anterior 5

6 Modificador de declaração static - Exemplo Exemplo: Função que requer o uso de um modificador static local Gerador de números sequenciais que produz um novo valor baseado no anterior int series(void) static int numserie = 100; numserie = numserie + 10; return(numserie); Variáveis estáticas globais São variáveis globais que são enxergadas apenas no módulo (arquivo fonte) onde foram declaradas. Exemplo Exemplo - Continuação Variáveis tipo register Na prática, caracteres inteiros são colocados nos registradores da CPU O especificador register só pode ser aplicado a variáveis locais e parâmetros formais; Ideais pra o controle de laços Muitas referências a uma mesma variável. Exemplo Operador de Atribuição Em C o operador de atribuição é o sinal de igual = É comum programadores iniciantes na Linguagem C confundirem o = com o operador lógico de igualdade == Assim, são corretas as expressões int x = 0; e if (x == 4) Está errada a expressão (caso a intenção seja um teste) if (x = 0) 6

7 Operadores Aritméticos Operadores Lógicos e Relacionais Operador Ação + Adição * Multiplicação / Divisão % Resto da divisão inteira Subtração Decremento ++ Incremento Operador Ação > Maior que >= Maior ou igual que < Menor que <= Menor ou igual que == Igual a!= Diferente de && Condição E Condição OU! Não Incremento e Decremento Operador Ação i +=2; i = i + 2; d = 3; d = d 3; x *= y + 1; x = x * (y + 1); y = x = 0; y = 0; x = 0; x ; x = x 1; ++x; x = x + 1; y = x ; y = x; x = x 1; y = ++x; x = x + 1; y = x; y = ++x + 2; x = x + 1; y = x + 2; y = 1 + x ; y = 1 + x; x = x 1; O modificador unsigned (sem sinal) int main() unsigned j = UL; int i = j; printf ( \n Variavel unsigned = %u", j); printf ( \n Variavel int = %d", i); system ("pause"); return 0; O bit mais significativo de uma variável é: 0 se o número for positivo 1 se o número for negativo Unsigned ignora o bit de sinal Operadores cast e sizeof Operador cast - conversão de tipos: float f = 3.5; int i = (int) f; /* i será igual a 3 */ Operador sizeof() - retorna o tamanho da variável em bytes: Ex.: sizeof(i) resultaria em 2. Ex.: sizeof(char) resultaria em 1. Conversões de Tipos Quando forem misturadas variáveis de diferentes tipos, o compilador C converterá os operandos para o tipo de operando maior, de acordo com as regras descritas a seguir: Todo char e short é convertido para int. Todo int é convertido para float. Todo float é convertido para double. Sempre de acordo com o tamanho e a escala de cada tipo! 7

8 Operador de endereço & Toda variável ocupa uma área de memória e seu endereço é o primeiro byte por ela ocupado Quando usamos & precedendo uma variável estamos falando do endereço desta variável na memória Ex: Saída: valor = 2, endereço = FA01 Main ( ) Varia conforme memória da máquina int num; num = 2; printf( valor = %d, num); printf( endereço = %x, &num); Operadores - OBSERVAÇÕES: Em C, o resultado de uma expressão resultará ZERO se for avaliada como FALSA, e resultará UM no caso de ser avaliada como VERDADEIRA. Em C, considera-se o valor ZERO como sendo FALSO e qualquer número DIFERENTE DE ZERO como sendo VERDADEIRO. Operadores EXEMPLO 1: main ( ) Saída: Verd.= 1 Falso = 0 int verdadeiro, falso; verdadeiro = (15 < 20); falso = (15 == 20); printf( Verdadeiro = %d, verdadeiro); printf( Falso = %d\n, falso); Operadores EXEMPLO 2: Observa-se que ++x é diferente de x++! Se x = 10; y = ++x; /* x=x+1; y=x; */ então x = 11 e y = 11 Se x = 10; y = x++; /* y=x; x=x+1 */ então x = 11 e y = 10 Operadores EXEMPLO 3: #include<stdio.h> main() int n1 = 0, n2; n2 = ++n1; printf( n1 = %d, n2 = %d\n, n1, n2); n2 = n1++; printf( n1 = %d, n2 = %d\n, n1, n2); Quais são as saídas deste programa? Operadores EXEMPLO 4: Se int x = 1; int y = 2; printf( %d = = %d é %d\n, x, y, x = = y ); Qual a saída deste comando? resultaria em (1 == 2)=> 0 (zero) (pois a expressão é falsa) 8

9 Operadores EXEMPLO 5: if (10 > 4 &&!(10 < 9) 3 <= 4) Como seria avaliada esta instrução? resultaria em Verdadeiro, pois dez é maior que quatro E dez não é menor que nove OU três é menor ou igual a quatro Exercícios Implementar um programa que imprima a quantidade de bytes dos tipos: int float double char Algoritmos e Lógica de Programação Constantes (Exercícios) 1. Calcular e imprimir o comprimento de um círculo. Linguagem C 2. Calcular e imprimir a área de um círculo. Introdução Pré-processador Variáveis Operadores Reinaldo Gomes reinaldo@cefet-al.br 9