Funções getchar() e putchar()

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1 Sumário Tipos elementares Inteiro, Carácter, Real, Booleano, Void Variáveis e os operadores & e * Constantes Funções printf() e scanf() Opções de formatação Funções getchar() e putchar() Programação 2007/2008 DEEC-IST 1 Noção de Tipo Um tipo define o conjunto de valores e o conjunto de operações que podem ser realizadas nesses valores. O conjunto dos valores é designado de domínio do tipo. Os tipos elementares em C são: Tipo inteiro: Permite representar números inteiros positivos e negativos Tipo real: Permite representar números com parte fraccionária Tipo carácter: Permite representar caracteres individuais Tipo booleano: Permite representar os valores lógicos: falso e verdadeiro (C1999) Tipo complexo: Permite representar números complexos ( C 1999) Tipo apontador: Permite representar o endereço de objectos em memória Programação 2007/2008 DEEC-IST 2

2 Noção de Tipo Os tipos de podem ainda ser classificados em: Escalares Inteiros, reais, caracteres Enumerados Apontadores Compostos Vectores Estruturas e uniões Programação 2007/2008 DEEC-IST 3 Representação interna da informação Os e as instruções dum programa são guar na memória do computador. Os computadores quando processam informação (operações de leitura e de escrita na memória, operações aritméticas) não trabalham ao nível do bit já que é uma unidade de medida de informação muito pequena. Trabalham ao nível de conjunto de bits, usualmente um múltiplo de 8 bits. A memória do computador pode ser vista como um armário com gavetas. Cada gaveta (palavra de memória) é identificada com um endereço (número inteiro). O endereço é utilizado para se ter acesso ao contéudo da gaveta: Em modo de leitura (ler), ou em modo de escrita (alterar). Programação 2007/2008 DEEC-IST 4

3 Representação interna da informação Endereço b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b PALAVRAS de 8 bit Conteúdo da posição de memória com o endereço 1011 é De salientar que o significado do contéudo de um posição de memória, depende do contexto em que está a ser utilizado, e isso não é possível determinar com base no conteúdo da posição de memória Programação 2007/2008 DEEC-IST 5 Tipo inteiro Gama de representação Maior inteiro: = Menor inteiro: = A representação é realizada em complemento para 2 O ficheiro de include limits.h apresenta os limites de representação do tipo inteiro (e outros) Exemplos de declaração: #include <limits.h> int i, j; /* Inicialização na declaração */ int k=9; int num=int_max; Arquitectura de 32 bits Variantes do tipo inteiro: short (inteiro de 16 bit) long ( inteiro de 32 bits) unsigned (inteiro sem sinal) short z; int w; long y; unsigned short su_1; unsigned int iu_2; unsigned long lu_3; Tipo Mínimo Máximo Short Unsigned short int unsigned int long unsigned long Programação 2007/2008 DEEC-IST 6

4 Operações com Inteiros Sinal Operador Operação + Soma, Sinal positivo - Subtracção, Simétrico * Multiplicação / Divisão Inteira % Resto da Divisão Inteira 1 / 2 resultado é zero 8 % 9 resultado é * 3 % 5-2 resultado =? /* 3 */ * resultado =? Usar ( ) para alterar as precedências Operador Classe Precedência Associação + - Unário 1º Lugar Esquerda para a direita * / % Binário 2 º Lugar Esquerda para a direita + - Binário 3º Lugar Esquerda para a direita NOTA: Para dois operadores com igual precedência é avaliado em primeiro lugar o que está à esquerda Programação 2007/2008 DEEC-IST 7 Tipo carácter Tipo carácter: char (8 bit) unsigned char (8 bits, sem sinal) char letra= W ; char vogal= a ; O tipo carácter é utilizado para guardar informação, letras e caracteres individuais. Código ASCII (American Standard Code for Information Interchange) foi desenvolvido para representar todos os caracteres do alfabeto inglês. Caracteres de outros alfabetos são incluidos em extensões ao ASCII (8bits), iso-latin 1, também designado por iso , caracteres latinos iso-iec Propriedades do código ASCII As letras estão ordenadas O código de A, A, é igual a 65 O código de B, B, é igual a 66 O código de a, a, é igual a 97 O código de b, b é igual a 98 Os algarismos estão ordenados 0 é igual a 48 1 é igual a 49 9 é igual a 57 A representação númerica é feita com 7 bits o que tem uma gama de representação menor do que um inteiro. Programação 2007/2008 DEEC-IST 8

5 Código ASCII Programação 2007/2008 DEEC-IST 9 Código ASCII extendido Programação 2007/2008 DEEC-IST 10

6 Tipo char e Tipo int Em C, a unidade base de medida das necessidades de memória para guardar um tipo de dado é o byte, a que corresponde 8 bits. O tipo char: tem uma representação interna que utiliza 8 bit, ou 1 byte. pode armazenar valores inteiros positivos e/ou negativos e admite as mesmas operações que as do tipo inteiro: char, permite representar valores entre -128 a 127 unsigned char, representa valores entre 0 e 255 /* Definicao das variaveis */ int valor; char codigo, letra; /* codigo da letra Z é 90 */ codigo= Z ; /* valor fica com 90 */ valor=codigo; /* valor fica com 88 */ valor=valor-2; /* letra fica com 65 */ /* codigo de A, A */ letra=valor-23; Programação 2007/2008 DEEC-IST 11 Tipo real Variantes do tipo real: float (real de 32 bit, precisão simples) double (real de 64 bits, precisão dupla) long double (96 bits ou 128 bits, precisão extra ) Gama de representação: O ficheiro de include float.h apresenta os limites de representação do tipo real. float x, y =0.0, z = 2.3e-4; double w; Gama de representação Maior float positivo = 3.402*10 38 Menor float positivo = 3.402*10-38 Problemas de representação: Overflow, se x > 3.402*10 38 Underflow, se 0 < x < 3.402*10-38 Programação 2007/2008 DEEC-IST 12

7 Tipo real expoente Mantissa parte fraccionária Bit de sinal Aritmética IEEE - IEEE floating point standard X = s * m * 2 E s - sinal, m é a mantissa, E é o expoente Se dois computadores diferentes suportarem esse tipo de operações ao nível do hardware então os resultados devem ser iguais. Caso existam erros isso será por causa do software. float (palavras de 32 bit) Expoente de 8 bit; Mantissa de 23 bit double (palavras de 64 bits) Expoente de 11 bit; Mantissa de 52 bit Programação 2007/2008 DEEC-IST 13 Operações com reais Sinal Operador Operação + Soma, Sinal positivo - Subtracção, Simétrico * Multiplicação / Divisão 1.0 / 2.0 resultado é * 3.0 / 5.0 * 2 resultado =? (2 + 11) * 3 / (5.0 * 2) resultado =???? Usar ( ) para alterar as precedências Operador Classe Precedência Associação + - Unário 1º Lugar Esquerda para a direita * / Binário 2 º Lugar Esquerda para a direita + - Binário 3º Lugar Esquerda para a direita NOTA: Para dois operadores com igual precedência é avaliado em primeiro lugar o que está à esquerda. Programação 2007/2008 DEEC-IST 14

8 Tipo Booleano O tipobool é utilizado para representar o valor lógico verdadeiro e o valor lógico falso de expressões lógicas (álgebra de Boole). Na linguagem C, antes da revisão de 1999, o valor lógico falso é representado pelo inteiro zero. O valor lógico verdadeiro é representado por um número inteiro diferente de 0. Com a revisão de 1999 passou a existir o tipo _Bool (inteiro sem sinal) com o qual o valor lógico falso é representado pelo 0 e o valor lógico verdadeiro é representado pelo inteiro 1. A utilização do tipo _Bool é desejável. Quando se efectua a conversão de qualquer valor escalar para o tipo _Bool, todos valores diferentes de zero são convertidos para 1, enquando que o zero é convertido para 0 (inteiro sem sinal). No ficheiro stdbool.h definem-se as macros false (0) e true (1). O valor lógico aparece na avaliação de expressões booleanas. Uma expressão booleana é uma sequência de operadores e operandos que ao serem combinados de forma adequada geram um dos valores lógicos, falso ou verdadeiro. Nas expressões booleanas são utilizados operadores: Relacionais - permitem estabelecer comparações. (por ex. >,<=) Lógicos - permitem construir expressões lógicas compostas (por ex., &&,!) Programação 2007/2008 DEEC-IST 15 Tipo void O tipovoid não tem valores nem operações que estejam associadas é utilizado principalmente na definição de funções. O compilador utiliza o tipo void para determinar se uma dada função está a ser utilizada de acordo com a respectiva definição. O tipovoid é utilizado em funções para indicar que: Uma função não devolve qualquer valor e como tal a função não pode ser utilizada em expressões numéricas. Na lista de argumentos de uma função para indicar de forma explícita que a função não recebe qualquer informação do ponto do programa onde é chamada para execução. Em expressões: Na conversão forçada (cast) de tipos de para indicar que um valor deve ser eliminado. (Utilização em casos especiais) No tipovoid * Este tipo está relacionado com a manipulação de endereços de objectos. A utilização do void * implica um conhecimento avançado de técnicas de programação e manipução de estruturas de. Programação 2007/2008 DEEC-IST 16

9 Variáveis, declaração e definição Uma variável é um objecto com 4 atributos Tipo Endereço de armazenamento (lugar na memória do computador). Nome Valor Num programa cada variável deve ser declarada (dar um nome, dar a conhecer) e deve ser definida (deve ser criada, associar memória RAM com o nome), podendo ser atribuido um valor no momento da declaração/inicialização. A sintaxe de declaração pode assumir uma das formas seguintes 1. tipo nome_da_variável; 2. tipo nome_var1, nome_var2; 3. tipo nome_var = valor; int a; int b, c=5; float pi = 3.14; Programação 2007/2008 DEEC-IST 17 Variáveis, operadores & e * O número de bytes de memória que estão associados a um tipo ou a uma variável pode ser obtido com a instruçãosizeof Exemplo: int a1=10; o número de bytes que estão associados à variável é dado porsizeof(a1) Para obter o endereço de uma memória deve utilizar-se o operador & Exemplo: int a1=10; o endereço de a1 é dado por &a1 Dado o endereço de uma variável p é possível ler e alterar o contéudo da variável utilizando o operador * Exemplo: int a1=10; int*p; /* declaração de uma variável que tem a capacidade de receber o endereço tipo int */ p=&a1; /* obtém o endereço de a1 e armazena-o em p */ *p=*p+2; /* A conteúdo de a1 é modificado. Valor final de a1 igual a 12*/ Programação 2007/2008 DEEC-IST 18

10 Constantes Uma constante é um valor que não pode ser alterado durante a execução do programa. Existem três possibilidade de codificar constantes Literais - (constantes sem nome) Exemplos: A /* literal caracter */ 5 /* literal numérico inteiro */ 3.14 /* literal float */ Teste /* literal string */ Constantes definidas com a directiva #define Exemplo: #define PI Constantes com memória, declaração semelhante a uma variável mas usa-se a keyword const Exemplo: const float pi = ; Programação 2007/2008 DEEC-IST 19 A linguagem C disponibiliza, através da bibliotecastdio.h, a funçãoprintf() que permite o envio de para o ecrã (ficheiro stdout) O protótipo da função encontra-se no ficheiro de include stdio.h A função recebe uma cadeia de caracteres constante para ser imprimida. Dentro da cadeia de caracteres constante podem ser utilizados especificadores de conversão com o propósito de apresentar o contéudo de variáveis e de literais. Os especificadores começam com % e são utilizados para especificar a conversão que a função deve realizar. Existem vários especificadores de conversão %c carácter %d decimal %o, %x octal, hexadecimal %f, %e, %E %g, %G real, vírgula flutuante para seleccionar a melhor representação em vírgula flutuante (formatos %f, %e) printf( Ano=%d, Mes=%d, Dia=%d, Custo=%f, a, m, d, c); Programação 2007/2008 DEEC-IST 20

11 É possível incluir parâmetros adicionais nos especificadores de modo a controlar a dimensão do campo onde é imprimido o conteúdo de um argumento. Caracteres e Números inteiros, %Dc, %Dd, %Dx,... D representa (um número inteiro) corresponde à dimensão total do campo Números reais, %D.Nf, %D.Ne, %D.Ne D representa a dimensão total do campo N representa o número de casas decimais, se for omitido N tem o valor 6 Programação 2007/2008 DEEC-IST 21 Exemplo #include <stdio.h> #define PI int main(void){ int x; x=(int) PI; printf("pi = %d \n", x); x=(int)(pi*10); printf("pi*10 = %d \n", x); printf("pi*10 = %4d \n", x); printf("pi*10 = %-4d \n", x); printf("pi = %f \n", PI); printf("pi = %9.2f \n", PI); printf("pi = %e \n", PI); printf("pi = %E \n", PI); printf("pi = %15.3E \n", PI); printf("pi = %-15.3E \n", PI); return 0; } Resultado de Saída PI = 3 PI*10 = 31 PI*10 = 31 PI*10 = 31 PI = PI = 3.14 PI = e+00 PI = E+00 PI = 3.142E+00 PI = 3.142E+00 Programação 2007/2008 DEEC-IST 22

12 Um programa em C pode ler do teclado utilizando a função scanf(). O protótipo está definido no ficheirostdio.h Descrição da função scanf ( ) Permite ler do teclado (ficheiro stdin) um conjunto de caracteres que são transformados de acordo com a informação de formatação que é especificada. O resultado é guardado em variáveis de tipo compatível. Recebe uma cadeia de caracteres constante com a informação de formatação (,...). É o primeiro argumento da função. Dentro da cadeia de caracteres constante há especificadores semelhantes aos utilizados no printf mas a sua interpretação pode ser diferente: %c, %d, %f, %e, As variáveis que vão receber os são especificadas através do seu endereço. A função scanf( ) retorna o número de conversões que realizou com sucesso. Esse valor deve ser inspeccionado para determinar se ocorreu algo problema com os de entrada. Note-se que os são armazenados numa memória temporária até que seja sinalizado o fim de linha (tecla enter). Após isso a função dá início ao trabalho de leitura e de conversão. Pelo facto de ser utilizado uma memória temporária a operação é dita de buffered. Programação 2007/2008 DEEC-IST 23 numc=scanf( Valor:%d,&val); A cadeia de caracteres de formatação indica que: O 1º espaço - Indica que devem ser ignorados todos os espaços em branco (ou caracteres equivalentes) Em seguida deve ser lida a sequência Valor: O 2º espaço - Indica que devem ser ignorados todos os espaços em branco. %d - Indica que deve ser lida uma cadeia de caracteres decimal que é convertida e guardada na variável val cujo endereço é dado por &val. A conversão é interrompida sempre que os de entrada não estejam de acordo com a informação de formatação. A variável numc é utilizada para guardar o número de conversões que foram realizadas com sucesso. Se se pretender eliminar do buffer um carácter (qualquer que seja) então deve ser utilizado%*c Se se pretender eliminar do buffer uma sequência de caracteres até que seja encontrado um carácter específico (por exemplo o \n) então deve ser utilizado%*[^\n] Consulte a descrição da função scanf: man scanf Programação 2007/2008 DEEC-IST 24

13 É possível efectuar a leitura individual de caracteres com a função scanf(). Mas a função getchar() permite ler o próximo carácter que está disponível no buffer do teclado. Descrição da função getchar( ) Obtém o próximo carácter, incluindo mudanças de linha, do dispositivo de entrada stdin (teclado), sendo representados internamente como um inteiro. Se não tiver sucesso então devolve EOF que é equivalente a -1. NOTA: O int e o char representam valores inteiros em que a gama de representação do int é superior à gama de representação do char. Protótipo (informação de como é que se deve utilizar a função) #include <stdio.h> int getchar(void); NOTA: O palavra void entre ( ) indica que a função não necessita de argumentos para realizar a sua tarefa. Programação 2007/2008 DEEC-IST 25 A função putchar() permite enviar um carácter para o ecrã. Descrição da função putchar(ch) Escreve um caracter no dispositivo de saída, stdout (ecrã). Protótipo: #include <stdio.h> int putchar(int c); Valor de retorno Devolve c se teve sucesso. Caso contrário devolve EOF NOTA: Em C, regra geral, uma função devolve sempre alguma informação. O programador é livre de ignorar essa informação, mas também é responsável pelo facto de a ter ignorado. É tarefa do programador determinar se essa informação é importante para o bom funcionamento do programa. Para obter mais informações deve utilizar o camando man no linux Exemplo: man putchar Programação 2007/2008 DEEC-IST 26