Mestrado em Engenharia Física Tecnológica

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1 21 a Aula - Biblioteca Standard (II) Programação Mestrado em Engenharia Física Tecnológica Samuel M. Eleutério Departamento de Física Instituto Superior Técnico Universidade de Lisboa

2 Biblioteca Standard - assert.h ( Prog34 01.c ) Neste ficheiro encontra-se basicamente a macro assert para verificar a existência de erros durante a execução: assert (expr); Esta macro é definida em C de forma a parar o programa caso a expressão expr corresponda a um valor falso. O seu uso torna mais fácil a análise de erros num programa. O programa ( Prog34 01.c ) exemplifica o seu uso no caso de termos um divisão por zero.

3 Biblioteca Standard - errno.h ( Prog34 02.c ) A maioria das funções da biblioteca standard gera mensagens de erro quando ocorre alguma anomalia. Com o intuito de gerir de forma coerente as mensagens de erro, o ficheiro errno.h introduz a variável errno. Este ficheiro define também 3 constantes para diferentes erros: EDOM: quando o argumento de uma função matemática está fora do domínio; EILSEQ: quando há uma sequência ilegal de bytes; ERANGE: quando o resultado é demasiado grande. Existe ainda uma função perror que recebe com argumento uma string e imprime-a conjuntamente com a mensagem de erro. A mensagem de erro é escrita em stderr.

4 Biblioteca Standard - setjmp.h e signal.h No ficheiro setjmp.h são declarados os mecanismos para executarmos saltos não locais, isto é, interrupções do fluxo normal do programa. A utilização dos processos aqui definidos são basicamente úteis para o tratamento de erros e interrupções. No ficheiro signal.h são declarados os mecanismos para lidar com sinais, isto é, ocorrências excepcionais. É disto exemplo o control C.

5 Biblioteca Standard - stddef.h e stdarg.h Em stddef.h encontram-se definidos algumas definições de caracter genérico. Como sejam: 1 size t : inteiro positivo resultante de sizeof ; 2 NULL : constante nula para ponteiros ((void *) 0); 3 ptrdiff t : tipo inteiro com sinal resultante da subtracção de ponteiros; 4 wchar t : tipo inteiro que pode representar wide characters. 5 offsetof (tipo, membro) : retorna a distância em bytes a que um membro de uma estrutura se encontra do início da mesma. Se a estrutura for um bit field o resultado é indeterminado. Em stdarg.h são definidos os tipos e funções usados em funções com um número variado de argumentos (de que já falámos anteriormente).

6 Biblioteca Standard - ctype.h ( Prog35 01.c ) As funções aqui definidas são funções de teste que se aplicam a char (caracteres) e retornam 0 se o resultado for falso. Em certos casos a sua implementação pode ser feita por macros. São exemplo destas funções isalpha, que testa se é letra, ou isdigit, que testa se é número. Existem ainda duas funções que fazem conversões entre minúsculas e maiúsculas. tolower : converte para minúsculas; toupper : converte para maiúsculas.

7 Biblioteca Standard ( Prog36 01,02 e c ) limits.h, float.h e locale.h Nas header files limits.h e float.h encontram-se definidos os valores limites para valores inteiros e reais. Nota, as definições de float.h poderão estar em values.h. Em locale.h encontram-se definidas as propriedades relativas às localizações geográficas. As constantes definidas em locale iniciam-se por LC. A estrutura lconv contém as informações sobre a localização. Com a função setlocale de protótipo: char *setlocale (int caterory, const char *locale); especifica-se as características do ambiente do programa. Para a informação contida na estrutura lconv usamos a função localeconv de protótipo: struct lconv *localeconv (void);

8 Biblioteca Standard - time.h ( Prog38 01e02.c ) Em time.h são definidas: 1 A constante CLOCKS PER SEC que está relacionada com o número de batimentos do CPU por segundo. 2 Dois tipos correspondentes a long: clock t e time t. 3 Uma estrutura struct tm que contém informação sobre o tempo. A função clock é a única que acede ao relógio interno e permite-nos calcular o tempo de CPU. A sua conversão para segundos é feita com a constante CLOCKS PER SEC. As restantes funções dizer respeito ao tempo (date e hora).

9 Biblioteca Standard - time.h ( Prog38 01e02.c ) O tempo pode ser representados por dois tipos: 1 O tempo de calendário, em geral, representado pelo número de segundos desde a meia-noite de 1 de Janeiro de 1970 e é codificado de acordo com UTC (Universal Time Coordinated), a norma que substituiu o GMT (Tempo Médio de Greenwich). 2 A outra representação encontra-se em struct tm. Diversas funções lidam com estas duas representações e permitem a conversão de uma na outra. Note-se ainda que as funções do tempo (de calendário) estão articuladas com as características regionais definidas em locale.h.

10 Biblioteca Standard - string.h (I) ( Prog11 01.c ) Já anteriormente foram referidas algumas da funções incluídas em string.h. Assim, far-se-á simplesmente a sistematização das funções de manipulação de strings. É necessário garantir que dest tem tamanho suficiente para a operação. As funções que se seguem retornam um ponteiro char * para dest. char *strcat (char *dest, const char *orig); Acrescenta orig a seguir a dest. char *strncat (char *dest, const char *orig, size t *len); Idêntica a strcat, mas acrescenta no máximo len caracteres. char *strcpy (char *dest, const char *orig); Copia a string orig para dest. char *strncpy (char *dest, const char *orig, size t *len); Idêntica a strcpy, mas copia no máximo len caracteres. size t strlen (const char *str); Retorna o número de caracteres da string str (comprimento).

11 Biblioteca Standard - string.h (II) ( Prog42 01.c ) Para comparação e pesquesa em strings, têm-se: int strcmp (const char *str1, const char *str2); Retorna 0 se forem lexograficamente iguais, positivo se str1 for maior que str2 e negativo no caso contrário. int strncmp (const char *str1, const char *str2, size t *len); Idêntica a strcmp, mas compara no máximo len caracteres. char *strchr (const char *str, int c); Procura a primeira ocorrência de c em str e retorna o ponteiro para essa posição, ou NULL no caso contrário. char *strrchr (const char *str, int c); Idêntica a strchr mas procura do fim para o princípio. size t strspn (const char *str, const char *skipset); Esta função retorna o comprimento da substring inicial que contém apenas caracteres de skipset).

12 Biblioteca Standard - string.h (III) ( Prog42 01.c ) size t strcspn (const char *str, const char *stopset); É a inversa de strspn. Retorna o comprimento da substring inicial que não contém caracteres de stopset). char *strpbrk (const char *str, const char *stopset); Está relacionada com strcspn mas retorna um ponteiro para o primeiro caracter da string que é membro de stopset. char *strstr (const char *str, const char *needle); Procura a primeira ocorrência de needle em str e retorna o ponteiro para essa posição. char *strtok (const char *str, const char *delim); Busca conjuntos de caracteres de str que não contêm os caracteres incluídos em delim. Na primeira chamada recebe str como primeiro argumento, nas restantes deve receber um NULL. A cada chamada retorma a palavra seguinte. Acaba quando retorna um NULL.

13 Biblioteca Standard - string.h (IV) As funções que se seguem actuam sobre strings que estão relacionadas com locale.h (ver exemplos em The GNU C Library ): int strcoll (const char *str1, const char *str2); Idêntica a strcmp, mas a comparação é feita sobre strings especificadas por LC COLLATE. int strxfrm (const char *dest, const char *inic, size t len); Transforma inic e coloca o seu resultado em dest. A transformação é tal que o resultado sob strcmp é igual ao que se teria por aplicação de strcoll às strings não transformadas. Para informações de mensagens de erro: char *strerror (int *errnum); Esta função fornece uma string contendo a descrição do código de erro armazenada em errnum.

14 Biblioteca Standard - string.h (V) As funções que se seguem destinam-se à manipulação de blocos de memória. Estas funções actuam sobre posições de memória e obviamente não são sensíveis ao caracter de fim de string 0. void *memcpy (void *dest, const void *orig, size t len); Copia len bytes de orig para dest. Os dois blocos não devem estar sobrepostos, pois, o resultado é indeterminado. void *memmove (void *dest, const void *orig, size t len); Idêntica a memcpy mas, se houver sobreposição garante uma cópia correcta para as novas posições. void *memchr (void *str, int c, size t len); Procura em len bytes o valor c e retorna um ponteiro para ele. int memcmp (void *str1, void *str2, size t len); Compara nos primeiros len bytes os valores de str1 e str2 e retorna o resultado usando a mesma regra que strcmp. void *memset (void *str, int c, size t len); Preenche os primeiros len bytes de str com o valor c.

15 Biblioteca Standard - math.h ( Prog40 01.c ) Em math.h encontram-se definidas as funções matemáticas. Algumas constantes matemáticas: M PI M E etc. E ainda as constantes: HUGE VAL INFINITY NAN. As funções, aqui definidas, podem ser agrupadas em: 1 Funções trigonométricas (e inversas); 2 Funções hiperbólicas (e inversas); 3 Funções exponencial e logaritmo; 4 Outras funções: pow, sqtr, floor, ceil,...

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