Subprogramação. Leonardo Gresta Paulino Murta.

Transcrição

1 Subprogramação Leonardo Gresta Paulino Murta

2 Aula de hoje Estudaremos duas estruturas de encapsulamento Procedimentos Funções Leonardo Murta Subprogramação 2

3 Retomando: paradigma estruturado Código mais fácil de ler, mas ainda di0cil para sistemas grandes devido a repehção de código Só usa sequência, repehção e decisão O que fazer se for necessário repe6r uma sequência de linhas de código em diferentes locais? Leonardo Murta Subprogramação 3

4 Encapsulamento Mecanismo uhlizado para lidar com o aumento de complexidade Consiste em exibir o que pode ser feito sem informar como é feito Permite que a granularidade de abstração do sistema seja alterada, criando estruturas mais abstratas Leonardo Murta Subprogramação 4

5 Paradigma procedimental Sinônimo: paradigma procedural Uso de subprogramação Agrupamento de código permihndo a criação de ações complexas Atribuição de um nome para essas ações complexas Chamada a essas ações complexas de qualquer ponto do programa Em Pascal, essas ações complexas são denominadas procedimentos ou funções Leonardo Murta Subprogramação 5

6 Exemplo program calculo_imc; var altura, massa, imc : real; Parecidos! write('entre com a sua altura em metros: '); readln(altura); write('entre com a sua massa em kg: '); readln(massa); imc := massa / sqr(altura); writeln('seu IMC é ', imc); end. Leonardo Murta Subprogramação 6

7 Exemplo usando procedimento program calculo_imc; var altura, massa, imc : real; Declaração do procedimento procedure leia(mensagem : string; var valor : real); write(mensagem); readln(valor); end; leia('entre com a sua altura em metros: ', altura); leia('entre com a sua massa em kg: ', massa); imc := massa / sqr(altura); writeln('seu IMC é ', imc); end. Chamadas ao procedimento Leonardo Murta Subprogramação 7

8 Dividir para conquistar Antes: um programa gigante Programa Principal Depois: vários programas menores Programa Principal Subprograma A Subprograma C Subprograma B Leonardo Murta Subprogramação 8

9 Fluxo de execução A execução inicia pelo programa principal O programa principal chama subprogramas Estes subprogramas podem chamar outros subprogramas, sucessivamente Ao fim da execução de um subprograma, a execução conhnua na instrução seguinte à da chamada do subprograma Programa Possível sequencia de chamadas Subprograma C Subprograma B Subprograma A Programa Principal Programa Principal 1 3 Subprograma A Subprograma C 2 Subprograma B Leonardo Murta Subprogramação 9

10 Fluxo de execução Leonardo Murta Subprogramação 10

11 Fluxo de execução É equivalente ao que acontece quando chamamos uma função predefinida do Pascal Leonardo Murta Subprogramação 11

12 Vantagens Economia de código Quanto mais repehção, mais economia Facilidade na correção de defeitos Corrigir o defeito em um único local Legibilidade do código Podemos dar nomes mais intuihvos a blocos de código É como se criássemos nossos próprios comandos Melhor tratamento de complexidade Estratégia de dividir para conquistar nos permite lidar melhor com a complexidade de programas grandes Abordagem top- down ajuda a pensar! Leonardo Murta Subprogramação 12

13 Fluxograma O subprograma passa a ter um fluxograma próprio, com o símbolo de início contendo o nome do subprograma e o símbolo de término contendo o retorno Além disso, um novo símbolo é uhlizado no programa principal para indicar a chamada a um subprograma: Chamada ao subprograma Leonardo Murta Subprogramação 13

14 Exemplo de Fluxograma Início leia( Altura?, altura) leia(mensagem, valor) leia( Massa?, massa) imc ß massa/altura 2 Escreva imc Escreva mensagem Leia valor retorna Fim Leonardo Murta Subprogramação 14

15 Procedimento Tipos de Subprogramas Não tem valor de retorno Função Deve retornar um e somente um valor Esse valor retornado pode ser composto (vetor, matriz ou registro) Leonardo Murta Subprogramação 15

16 Estrutura de um programa com subprogramas program NOME DO PROGRAMA; var... procedure... var... CÓDIGO DO SUBPROGRAMA end;... function... var... CÓDIGO DO SUBPROGRAMA end; CÓDIGO DO PROGRAMA end. Leonardo Murta Subprogramação 16

17 Chamadas entre subprogramas Um subprograma A só é capaz de chamar um subprograma B se a declaração de B vier antes da declaração de A procedure b;... end;... procedure a; b; end; Leonardo Murta Subprogramação 17

18 Chamadas entre subprogramas Se for necessário chamar um subprograma que vem depois, é preciso colocar a declaração seguida da palavra forward Evitem dependência circular entre subprogramas procedure b; forward; procedure a; b; end;... procedure b;... end; Leonardo Murta Subprogramação 18

19 Sintaxe da declaração de um procedimento procedure NOME (ARGUMENTOS) procedure leia(mensagem : string; var valor : real) Leonardo Murta Subprogramação 19

20 Argumentos Declarados de forma equivalente à declaração de variáveis de um programa Separados por ; A passagem de argumentos do subprograma é posicional (1º parâmetro = 1º argumento, 2º parâmetro = 2º argumento, etc.) Há duas formas de passagem de dados Por valor Por referência Leonardo Murta Subprogramação 20

21 Passagem de argumento por valor A alteração da variável não será visível fora do escopo do subprograma Não tem var antes da declaração do argumento Exemplo: NOMES : TIPO O Pascal copiará o valor de cada argumento para a respechva variável na ordem que aparecem calcula(a, b); procedure calcula(x, y : integer); Leonardo Murta Subprogramação 21

22 Passagem de argumento por valor Na memória: a 5 a 5 b 7 b 7 a 5 x 5 x 15 a 5 b 7 y 7 y 17 b 7 Antes Chamada Durante Depois calcula(a, b); procedure calcula(x, y : integer); Leonardo Murta Subprogramação 22

23 Passagem de argumento por referência A alteração da variável permanecerá fora do escopo do subprograma Tem var antes da declaração do argumento Exemplo: var NOMES : TIPO O Pascal fará com que as variáveis referenciem as posições de memória de cada argumento na ordem que aparecem calcula(a, b); procedure calcula(var x, y : integer) Leonardo Murta Subprogramação 23

24 Na memória: Passagem de argumento por referência a 5 a, x 5 a, x 15 a 15 b 7 b, y 7 b, y 17 b 17 Antes Chamada Durante Depois calcula(a, b); procedure calcula(var x, y : integer); Leonardo Murta Subprogramação 24

25 Argumentos do Hpo array Não é permihdo declarar argumento do Hpo array de forma implícita Quando for usar um argumento do Hpo array, é necessário criar um Hpo composto (usando type) antes type tabuleiro = array[1..3, 1..3] of char;... procedure desenha(tab : tabuleiro);... end; Leonardo Murta Subprogramação 25

26 Variáveis globais e locais As variáveis declaradas no programa principal, antes da declaração dos subprogramas, podem ser usadas em todos os subprogramas São conhecidas como variáveis globais Tentem evitar usar variáveis globais (deem preferência por passar os valores via argumentos) Um subprograma pode criar suas próprias variáveis São conhecidas como variáveis locais Assim como no programa principal a declaração de variáveis locais deve ser feita logo antes do do subprograma As variáveis locais e os argumentos são válidos somente no escopo do subprograma (dentro do /end do subprograma) Leonardo Murta Subprogramação 26

27 Refazendo o exemplo com função... program calculo_imc; var altura, massa, imc : real; Declaração da função function leia(mensagem : string) : real; write(mensagem); readln(leia); end; altura := leia('entre com a sua altura em metros: '); massa := leia('entre com a sua massa em kg: '); imc := massa / sqr(altura); writeln('seu IMC é ', imc); end. Chamadas à função Leonardo Murta Subprogramação 27

28 Sintaxe da declaração de uma função funchon NOME (ARGUMENTOS) : TIPO DE RETORNO function leia(mensagem : string) : real Leonardo Murta Subprogramação 28

29 Retorno da Função O Pascal cria automahcamente uma variável com o nome da função O valor a ser retornado pela função deve ser atribuído a essa variável Leonardo Murta Subprogramação 29

30 Exemplo program troca; var a, b : integer; procedure troca(var x, y : integer); var aux : integer; aux := x; x := y; y := aux; end; function media(x, y : integer) : real; media := (x + y) / 2; end; a := 5; b := 7; troca(a, b); writeln('a: ', a, ', b: ', b); writeln('média: ', media(a,b)); end. Leonardo Murta Subprogramação 30

31 Sobrecarga de subprograma Uma programa pode ter dois ou mais subprogramas com o mesmo nome desde que os Hpos de seus argumentos sejam dishntos Isso é úhl quando queremos implementar um subprograma em função de outro Exemplo: function metro2pes(x : real) : real;... end; function metro2pes : real; metro2pes := metro2pes(1); end; Leonardo Murta Subprogramação 31

32 Subprogramas sem argumentos Não é necessário ter argumentos nos subprogramas Nestes casos, é opcional ter () depois do nome do subprograma A chamada ao subprograma pode ou não conter () Exemplo de declaração: procedure pulalinha; writeln; end; Exemplo de chamada: pulalinha(); OU pulalinha; Leonardo Murta Subprogramação 32

33 Exercício Faça uma função que informe o status do aluno a parhr da sua média de acordo com a tabela a seguir: Nota acima de 6 à Aprovado Nota entre 4 e 6 à Verificação Suplementar Nota abaixo de 4 à Reprovado O professor deseja dividir uma turma com N alunos em dois grupos: um com M alunos e outro com (N- M) alunos. Faça o programa que lê o valor de N e M e informa o número de combinações possíveis Número de combinações é igual a N!/(M! * (N- M)!) Faça o programa de cálculo da série de Fibonacci usando um subprograma Leonardo Murta Subprogramação 33

34 Exercício Faça uma calculadora que forneça as seguintes opções para o usuário, usando subprogramas sempre que possível Estado da memória: 0 Opções: (1) Somar (2) Subtrair (3) Multiplicar (4) Dividir (5) Limpar memória (6) Sair do programa Qual opção você deseja? Leonardo Murta Subprogramação 34

35 Exercício Ordene um vetor de números inteiros com 10 posições uhlizando os algoritmos Bubble Sort SelecHon Sort InserHon Sort Leonardo Murta Variáveis Compostas 35

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