Italo Valcy

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1 Programação C Módulo 01 Introdução à linguagem C Italo Valcy Italo Valcy Programação em C

2 Licença de uso e distribuição Todo o material aqui disponível pode, posteriormente, ser utilizado sobre os termos da: Creative Commons License: Atribuição - Uso não comercial - Permanência da Licença Este curso foi baseado no curso Algoritmos e Programação de Computadores do prof. Centoducatte, da UNICAMP, disponível em <http://www.ic.unicamp.br/~ducatte/mc102/mc102.html>, e nas aulas de prof. Arnaldo V. Moura e Daniel F. Feber. Italo Valcy Programação em C 2 / 59

3 Introdução a programação Italo Valcy Programação em C 3 / 59

4 Algoritmo Introdução a programação O que é um algoritmo? É um conjunto finito de regras, bem definidas, para a solução de um problema em um tempo finito Algoritmo mais antigo (400 a 300 AC): Algoritmo de Euclides, que calcula o máximo divisor comum (MDC) de dois números inteiros positivos. mdc (x, y) = mdc (y, x mod y); mdc (x, 0) = x Italo Valcy Programação em C 4 / 59

5 Introdução a programação Algoritmo Algoritmo de Euclides: mdc (x, y) = mdc (y, x mod y); mdc (x, 0) = x Entrada: dois valores inteiros positivos m e n (m > n) Saída: máximo divisor comum de m e n Passo 1: Adote x = m e y = n; Passo 2: Adote r = (resto de x dividido por y); Passo 3: Adote novos valores x = y e y = r; Passo 4: Se r é diferente de 0, volte ao passo 2; senão pare com a resposta x. Italo Valcy Programação em C 5 / 59

6 Introdução a programação Algoritmo Enfoque em algoritmos computacionais Algoritmos corretos Conceito de programar Ferramentas necessárias: Fluxograma Pseudo-linguagem Linguagem de programação Ambiente de programação Italo Valcy Programação em C 6 / 59

7 Introdução a programação Algoritmo (fluxograma) Italo Valcy Programação em C 7 / 59

8 Introdução a programação Exemplo: qual o maior número Italo Valcy Programação em C 8 / 59

9 Introdução a programação Exemplo: qual o maior número Italo Valcy Programação em C 9 / 59

10 Introdução a programação Linguagem de programação A linguagem de programação é um veículo para se escrever algoritmos. Características: Vocabulário restrito Regras de sintaxe Recursos automáticos de verificação da sintaxe da linguagem Italo Valcy Programação em C 10 / 59

11 Introdução a programação Linguagem de programação Várias classificações: Paradigma: funcional, lógica, estruturada, orientada a objeto, etc. Compiladas/interpretadas, fortemente ou fracamente tipadas, alto nível até baixo nível, etc. Várias linguagens: C/C++, Java, PHP, C#, Python, Perl, Ruby, Assembly, Lua, etc. Italo Valcy Programação em C 11 / 59

12 Introdução a programação Exemplo: qual o maior número Italo Valcy Programação em C 12 / 59

13 Introdução a programação Etapas para execução Italo Valcy Programação em C 13 / 59

14 Programação em C Italo Valcy Programação em C 14 / 59

15 Programação em C Um programa em C, independentemente de seu tamanho, consiste em funções e variáveis. Uma função contém comandos que especificam as operações de computação a serem feitas, e as variáveis armazenam valores usados durante a computação. -- Kernighan e Ritchie, 1989:6 Italo Valcy Programação em C 15 / 59

16 O que é C? É uma linguagem de programação de propósito geral Criada por Dennis Ritchie Derivada da linguagem B Rápida e portável (ANSI C) Várias aplicações... Kernel do Linux GNOME Programação de circuitos... Italo Valcy Programação em C 16 / 59

17 Estrutura do código fonte Programação em C Italo Valcy Programação em C 17 / 59

18 Programação em C Estrutura do código fonte Comentários Texto ignorado pelo compilador Documentação útil para descrever trechos do algoritmo Possível em qualquer posição do código fonte Duas formas para comentários: Uma linha: // comentário... Várias linhas: /* comentário mais comentário */ Italo Valcy Programação em C 18 / 59

19 Estrutura do código fonte Programação em C Diretivas de compilador Informam outros arquivos que devem ser consultados antes de compilar Definem parâmetros utilizados pelo compilador Colocadas no início do código fonte Italo Valcy Programação em C 19 / 59

20 Estrutura do código fonte Programação em C Procedimento principal (main()) Seqüência de instruções Pontuação: Ponto-e-vírgula separa instruções Chaves agrupam instruções relacionadas: { } Italo Valcy Programação em C 20 / 59

21 Estilo do código fonte Programação em C Linhas em branco são ignoradas Italo Valcy Programação em C 21 / 59

22 Estilo do código fonte Programação em C Espaços e tabulações são ignoradas Italo Valcy Programação em C 22 / 59

23 Estilo do código fonte Programação em C De preferência, uma instrução por linha! Italo Valcy Programação em C 23 / 59

24 Primeiros passos Italo Valcy Programação em C 24 / 59

25 Primeiros passos O que você precisa? Compilador (DJGPP, etc.) Editor de texto (gedit/notepad, IDE) C é Case-Sensitive: soma!= Soma!= SOMA!= SoMa Originalmente Programação Modular, mas... suporta: POO Programação Concorrente Italo Valcy Programação em C 25 / 59

26 Primeiro programa em C Primeiros passos Exercício: fazer um programa que exiba a seguinte mensagem na tela: Ola Mundo!!! Italo Valcy Programação em C 26 / 59

27 Primeiro programa em C Primeiros passos Exercício: fazer um super-programa que exiba a seguinte mensagem na tela: Ola Mundo!!! /* Primeiro programa em C: ola mundo.c */ #include <stdio.h> int main() { printf( Ola Mundo!!!\n ); } Italo Valcy Programação em C 27 / 59

28 Primeiro programa em C Compilar e executar: Primeiros passos gcc -o ola-mundo ola-mundo.c./ola-mundo No Dev C++: Executar > Compilar (ou CTRL+F9) Executar > Executar (ou CTRL+F10) Italo Valcy Programação em C 28 / 59

29 Funções básicas de I/O Função saída: printf Primeiros passos printf print + formato Exemplo de utilização: printf(string-de-controle, lista-de-argumentos) printf ("%f",40.345) -> "40.345" printf("ola mundo!\n"); Italo Valcy Programação em C 29 / 59

30 Funções básicas de I/O Função saída: printf Primeiros passos Italo Valcy Programação em C 30 / 59

31 Funções básicas de I/O Primeiros passos Função entrada: scanf scanf scan + formato Exemplo de utilização: scanf(string-de-controle, lista-de-argumentos) scanf ("%d",&x); scanf("%f %f", &num1, &num2); Cuidado com o buffer na leitura de string... Italo Valcy Programação em C 31 / 59

32 Variáveis e tipos de dados Italo Valcy Programação em C 32 / 59

33 Revisão de algoritmos Algoritmos usam dados e produzem um resultado. Memória Um passo de um algoritmo: Lê dados armazenados no computador Executa operações matemáticas e lógicas sobre dados. Armazena o resultado. Italo Valcy Programação em C 33 / 59

34 Memória Conceitos Memória: sequência de células Célula armazena um dado Posição da célula = endereço Célula = endereço + conteúdo Um único valor por célula Valores grandes: mais células Armazenamento volátil Italo Valcy Programação em C 34 / 59

35 Memória Operações na memória 1. Consulta (lê) células de memória 2. Programa calcula um novo valor 3. Armazena (escreve) o novo valor em uma célula Italo Valcy Programação em C 35 / 59

36 Memória Exemplo de operação em memória Máximo Divisor Comum 1. Leia um número e escreva na célula 1 2. Leia um número e escreva na célula 2 3. Divida o valor da célula 1 pelo valor da célula 2. Guarde o quociente na célula 3 e o resto na célula Se o valor da célula 4 for 0 (zero), então mostre o valor da célula 2 e PARE. 5. Escreva na célula 1 o valor da célula Escreva na célula 2 o valor da célula Retorne ao passo 3. Italo Valcy Programação em C 36 / 59

37 Memória Dificuldades Complexidade desnecessária no algoritmo Difícil manutenção do código Impossível prever células livres Interferência por execução simultânea Italo Valcy Programação em C 37 / 59

38 Memória Conceitos Abstração dos endereços de memória Rótulo para cada endereço Maior semelhança com descrição do algoritmo Italo Valcy Programação em C 38 / 59

39 Memória Exemplo de operação em memória Máximo Divisor Comum 1. Leia um número e escreva na variável A 2. Leia um número e escreva na variável B 3. Divida o valor da variável A pelo valor da célula 2. Guarde o quociente na variável Q e o resto na variável R. 4. Se o valor da variável R for 0 (zero), então mostre o valor da variável B e PARE. 5. Copie o conteúdo da variável B para variável A 6. Copie o conteúdo da variável R para variável B 7. Retorne ao passo 3. Italo Valcy Programação em C 39 / 59

40 Variáveis e tipos de dados Variáveis Uma variável é uma porção de memória, utilizada para armazenar um determinado valor: a = 5 b = 2 a = a + 1 result = a b Italo Valcy Programação em C 40 / 59

41 Identificadores Variáveis e tipos de dados Cada variável necessita de um Identificador que a distingue das outras: Lestras (a-z, A-Z) + dígitos (0-9) + underscore (_) Não podem iniciar com dígitos Cuidado com as palavras reservadas: Dica de boa prática: Uso de identificadores mnemónicos Italo Valcy Programação em C 41 / 59

42 Variáveis e tipos de dados Tipos de dados fundamentais Ok, iremos armazenar os dados na memória, mas o computador precisa saber que tipo de dado está armazenando... Tipos fundamentais: char Armazenamento de caracteres int Armazenamento de inteiros float Ponto flutuante em precisão simples double Ponto flutuante em dupla precisão Italo Valcy Programação em C 42 / 59

43 Variáveis e tipos de dados Variações dos tipos básicos unsigned char: caracter sem sinal; long int: número inteiro, com domınio estendido; unsigned int: numero inteiro positivo; unsigned long int: numero inteiro positivo com domínio estendido. short int: inteiro com dom ınio reduzido. unsigned short int: inteiro positivo com domínio reduzido. Italo Valcy Programação em C 43 / 59

44 Variáveis e tipos de dados Características dos tipos NOTA: é possível especificar a precisão de formatação no printf, por exemplo, das seguintes maneiras: printf( %.2f, ); => printf("% 10s", "aaa"); => aaa Italo Valcy Programação em C 44 / 59

45 Variáveis e tipos de dados Declaração de variáveis Para declarar variáveis em C, digite o tipo da variável seguido por um identificador válido: int a; int b; float mynumber; É possível declarar variáveis de mesmo tipo na mesma linha: int a, b; Italo Valcy Programação em C 45 / 59

46 Variáveis e tipos de dados Inicialização de variáveis É possível inicializar variáveis através de atribuição após a declaração: #include <stdio.h> int main(void){ int evento ; char corrida; float tempo; evento = 5; corrida = 'C'; tempo = 27.25; printf( O tempo vitorioso na eliminatoria %c,corrida); printf( \nda competicao %d foi %f., evento, tempo); return 1; } Italo Valcy Programação em C 46 / 59

47 Variáveis e tipos de dados Inicialização de variáveis Ou diretamente na sua declaração: #include <stdio.h> int main(void){ int evento = 5; char corrida = 'C'; float tempo = 27.25; printf( O tempo vitorioso na eliminatoria %c,corrida); printf( \nda competicao %d foi %f., evento, tempo); return 1; } Mais de uma variável de mesmo tipo: int a = 10, b = 50, c; Italo Valcy Programação em C 47 / 59

48 Variáveis e tipos de dados Exercício Aponte os erros no programa abaixo: #include <stdio.h> int main(void){ int a=1; x=2; c=3; float 1a_parcela = 100.0; // valor do carro float d := 54.12; printf( Os numeros sao: %d, %d e %d\n,a,d,c,x) Printf( 1a parcela = %f\n, 1a_parcela); } Italo Valcy Programação em C 48 / 59

49 Operadores Italo Valcy Programação em C 49 / 59

50 Operadores Aritméticos Operadores aritméticos Operadores A divisão inteira trunca qualquer parte fracionária A seguinte expressão produz o resto da divisão de x por y (somente aplicado à int): x % y 5 % 3 resulta em 2 Italo Valcy Programação em C 50 / 59

51 Operadores Operadores Aritméticos Precedência Os operadores aritméticos se associam da esquerda para direita Precedência: os operadores binários + e possuem a mesma precedência, que é menor que a precedência de *, / e %, que por sua vez é menor que a do + e unário. Italo Valcy Programação em C 51 / 59

52 Exercício Programa para operações aritméticas Fazer um programa que leia três inteiros a partir do teclado, calcule e imprima a soma, a média e o produto entre eles. Exemplo: Entre com tres valores inteiros: Soma: 55 Media: Produto: 5265 Italo Valcy Programação em C 52 / 59

53 Exercício Programa para operações aritméticas Fazer um programa que leia três inteiros a partir do teclado, calcule e imprima a soma, a média e o produto entre eles. Exemplo: #include <stdio.h> int main() { int a,b,c; printf("entre com tres valores inteiros: "); scanf("%d %d %d",&a,&b,&c); printf("soma: %d\n", a+b+c); printf("media: %.2f\n", (a+b+c)/3.0); printf("produto: %d\n",a*b*c); return 0; } Italo Valcy Programação em C 53 / 59

54 Exercício Conversor de dias para anos Fazer um programa que leia um número natural, representando a quantidade de dias, e exiba o equivalente a quantidade de anos. Exemplo: 365 dias => ~1 ano 1461 dias => 4 anos Dica: para ler um inteiro na variável x, fazemos: scanf( %d, &x); Dica: para imprimir int e float (x e y, respec.): printf( numero int: %d; numero float: %f\n, x, y); Italo Valcy Programação em C 54 / 59

55 Conversor de dias para anos Exercício Fazer um programa que leia um número natural, representando a quantidade de dias, e exiba o equivalente a quantidade de anos. /* Conversao dias para anos: dias2anos.c */ #include <stdio.h> int main() { int dias; float anos; } printf( Digite o numero de dias: ); scanf( %d,&dias); anos = dias / ; printf( \n%d dias equivale a %f anos.\n,dias, anos); Italo Valcy Programação em C 55 / 59

56 Exercício Programa um pouco mais trabalhado Fazer um programa que leia um número inteiro de cinco dígitos, separa o inteiro em seus dígitos individuais e imprime os dígitos separados entre si por três espaços cada [Dica: utilize operadores de divisão de inteiros e módulo] Entre um inteiro de 5 digitos: Italo Valcy Programação em C 56 / 59

57 Referências KERNIGHAN, B.W. C and RITCHIE, D.M.: A linguagem de programação. Tradução de: The C Programming Language. Edisa, Curso de C, UFMG. Disponível em: Curso de C, UNICAMP. Disponível em: C Library Reference. Disponível em: Italo Valcy Programação em C 57 / 59

58 Dúvidas Italo Valcy Programação em C 58 / 59

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