Notas de Aula. Conceitos básicos

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1 Notas de Aula A linguagem de programação Pascal Conceitos básicos Marcelo Trindade Rebonatto rebonatto@upf.tche.br página: Universidade de Passo Fundo Curso de Ciência da Computação

2 2 Sumário 1 Introdução O que é um programa Evolução da programação O que é uma Linguagem de Programação Normas Básicas de Programação 5 2 Linguagem TURBO PASCAL Estrutura de um Programa em Turbo Pascal Área de Identificação Área das definições de Variáveis Área dos Procedimentos e Funções Área do Programa Observações relativas a escrita de programas Pascal Comentários 9 3 Tipos de dados Identificadores Introdução aos Tipos de Dados Padrão Tipos de variáveis numéricas inteiras Tipos de variáveis numéricas Reais Tipos de dados lógicos: Boolean Tipos de dados caracter: Char e String Ambiente Turbo Pascal Comandos de edição Manipulação de Blocos Funções para uso do ambiente Turbo Pascal 12 4 Comandos e funções do Turbo Pascal Comandos/Funções básicos aos programas Programa exemplo sem procedimentos Programa exemplo com procedimentos 17 5 Programas seqüenciais Exercícios de programas seqüenciais no Turbo Pascal 18 6 Testes e Seleções Condição Comando Condicional Simples Comando Condicional Múltiplo Exercícios de programas com seleção no Turbo Pascal 26 7 Comandos de Repetição Novos Conceitos na utilização de variáveis CONTADOR ACUMULADOR FLAG Laço com contador Laço com teste no final Laço com teste no início Exercícios de programas com repetição 32

3 3 8 Técnicas avançadas de programação Definição de Constantes Variáveis locais e variáveis globais Passagem de Parâmetros Funções Exercícios com funções e passagem de parâmetros 40 9 Tipo de dados orientados a caracteres Caracter Tipo de dados Char Tipo de dados String Exercícios de manipulação de strings Novos tipos de dados Conjunto de Dados de mesmo tipo (array) Manipulação de conjuntos de dados de mesmo tipo Vetores Exercícios de programas com manipulação de vetores Matrizes Exercícios de programas com manipulação de matrizes Conjuntos de dados de tipos diferentes Exercícios de programas com manipulação de registros Arquivos Exercício com manipulação de arquivos Glossário de Funções do Pascal Funções matemáticas Funções para uso com tipos caracter Funções/procedimentos e comandos de propósito geral Bibliografia 68

4 1 Introdução 4 A programação diferencia o computador de todas as outras máquinas. Ao lhe proporcionar funcionalidade, interatividade e flexibilidade torna-o um aliado útil em inúmeras atividades, como cálculos, processamento gráfico, comunicação e lazer. A programação exige persistência, paciência, criatividade, raciocínio lógico e capacidade de estudo. Tudo o que há dentro de um computador, além das funções que ele realiza, foi criado pelo homem. Pode, portanto, ser explicado e entendido. 1.1 O que é um programa Programas são seqüências de instruções executadas pelo computador, ou mais precisamente, pelo seu cérebro, o processador. As instruções nem sempre são realizadas na mesma seqüência, a ordem muda e trechos do programa podem ou não ser executados. O programa age de acordo com as ações do usuário e as condições internas da máquina. É isso que confere ao computador sua capacidade de tomar decisões e agir com inteligência. 1.2 Evolução da programação Desde a década de 40, quando surgiram os primeiros computadores, os programas tem evoluído com grande rapidez. I. A programação por Hardware : Os engenheiros que desenvolveram os primeiros computadores criavam os programas mudando fisicamente suas conexões. Eram utilizados grandes painéis, com centenas de conectores, semelhantes às antigas mesas telefônicas. A programação era alterada plugando-se os fios em diferentes conectores. O processo era complicado e sujeito a muitos erros. Para salvar um programa, somente em diagramas impressos em papel (fotografias da mesa de conexões). II. As instruções numéricas : No início cada instrução era representada no formato numérico. Uma determinada combinação numérica significava some, mova para outra posição, inverta, diminua ou outra operação elementar. Os programas eram montados escrevendo-se um código composto por uma seqüência dessas instruções elementares. Os programas podiam ser guardados em dispositivos que possibilitavam sua fácil recuperação. III. A Linguagem Assembly : Para contornar o problema, os engenheiros associaram cada instrução a uma palavra que lembrasse seu significado. Por exemplo, a instrução somar foi representada pela palavra ADD (adicionar, em inglês), a instrução diminua foi representada pela palavra SUB, entre outros. Apesar do avanço, ainda havia dificuldades. Como as instruções dadas ao computador devem ser elementares (simples), para a execução de uma única ação eram necessárias dezenas de instruções em linguagem Assembly. Isso tornava a escrita de programas muito trabalhosa. E, apesar de baseadas em palavras em no idioma inglês, na prática era muito difícil entender seu significado. IV. Linguagens de Programação de médio e alto nível : Criadas para contornar as dificuldades da linguagem Assembly. Utilizam palavras e expressões em inglês, além de operadores matemáticos semelhantes ao que usamos em nosso dia-a-dia. Uma única instrução nestas linguagens eqüivale a dezenas ou centenas de instruções em linguagem Assembly. Escrever um programa agora assemelha-se a escrever uma série de instruções em inglês. Depois do código pronto, programas especiais chamados compiladores e interpretadores traduzem os programas em linguagem de

5 5 alto nível para as instruções elementares em formato numérico que o computador executa. Existem centenas de linguagens de alto e médio nível, cada uma adequada a um tipo específico de aplicação. Algumas das mais comuns são : Pascal, Fortran, C, Cobol, Clipper, Basic, Java, entre outras. V. Ambientes gráficos de desenvolvimento : Tradicionalmente, o programador escolhia uma linguagem e a usava para escrever todas as instruções que formavam seu programa. Mas, com o tempo, os software ficaram mas sofisticados e o processo de criação ficou demorado, mesmo com as linguagens de programação de alto nível. Com a popularização dos ambientes gráficos, como Windows e Mac OS, os diferentes softwares utilizados em um computador passaram a ter afinidades, ou seja, soluções semelhantes. Isso permitiu a criação de ambientes de programação que geram as instruções automaticamente segundo diretrizes fornecidas graficamente pelo programador. Os ambientes de desenvolvimento que automatizam parte da criação do código do programa são as ferramentas RAD (Rapid Application Development - Desenvolvimento rápido de aplicativos). Atualmente as ferramentas RAD mais conhecidas são o Borland Delphi e Microsoft Visual Basic. 1.3 O que é uma Linguagem de Programação Uma linguagem de programação é o elo entre a linguagem que os seres humanos entendem e as instruções que uma máquina deve executar para realizar uma determinada ação. Entretanto, a linguagem sozinha é insuficiente: precisamos do auxílio de um COMPILADOR. COMPILADOR: Programa de computador (escrito por outras pessoas), que traduz a linguagem entendida pelo homem e gera um código a ser entendido pela máquina em um processo de COMPILAÇÃO. COMPILAÇÃO: Passar para a linguagem de máquina as instruções escritas em uma Linguagem de Programação. INTERPRETADOR: Programa de computador que em tempo de execução (ou seja enquanto o programa esta sendo executado) traduz a linguagem de programação de alto nível para um código que a máquina entende. Dá mais flexibilidade ao programa, porém o torna mais lento. 1.4 Normas Básicas de Programação Existem algumas normas de programação que são mundialmente respeitadas. Nada mais útil do que listá-las. Sempre que escrevermos um programa devemos respeitá-las. S E M P R E mesmo Usar SEMPRE comentários em seu código fonte; Usar IDENTAÇÃO de seus fontes. (Padrão min 3 espaços); O padrão de indentação (endenação) deve ser o mesmo em todo o programa e deve ser inserido na digitação do programa e não após ele já estar pronto; Nunca tentar redefinir palavras reservadas de um compilador; Em expressões matemáticas, não existem {} (Chaves), [] (Colchetes). Todos os níveis de precedência devem ser construídos com () (Parênteses); Todas as regras matemáticas são respeitadas pelo computador; O 0 (zero) é totalmente diferente de nada --> 0 <> Nada; Devemos sempre que possível aproveitar ao máximo as linhas de código e as variáveis já existentes; O computador detecta somente erros de sintaxe, nunca erros de lógica.

6 2 Linguagem TURBO PASCAL 6 O turbo pascal é uma linguagem de programação de grau médio (não tem muitas funções, principalmente comercias definitas, mas dá um alto grau de poder ao programador para fazer o que quiser como quiser). Devido ao seu grau, é uma das linguagens mais rápidas existentes. É uma linguagem de programação muito difundida no meio tecnológico, ela é de fácil assimilação e rápido aprendizado. Todos os seus comandos e funções são palavras ou abreviações que podem ser facilmente decifradas (entendidas, traduzidas) no idioma inglês. 2.1 Estrutura de um Programa em Turbo Pascal Área de Identificação Área de definições de variáveis Área dos procedimentos e Funções Área do programa Principal Igual a de qualquer folha, a mesma ordem de leitura de um programa é mantida, ou seja, o programa é lido de cima para baixo, da esquerda para a direita. a) Primeiro, devemos dizer que programa estamos escrevendo (área de identificação). b) Logo após, dizemos quais são as variáveis envolvidas em nosso programa (área de definições de variáveis). c) Em seguida, escrevemos o código dos programas propriamente dito, ou seja, devemos escrever tudo aquilo que desejamos que o nosso programa faça. Escrevemos isto em procedimentos e funções (área dos procedimentos e funções). d) Finalmente, decidimos qual a ordem de chamada dos procedimentos e das funções. O primeiro procedimento a ser chamado será também o primeiro a ser executado (área do programa principal).

7 2.1.1 Área de Identificação 7 É uma área obrigatória em um programa. Serve para a identificação do programa. Deve obrigatoriamente conter comentários. Deve começar pela palavra chave program, seguida do nome do programa, que deve começar por letras, com tamanho máximo de 64 caracteres e ser mnemônico. Deve-se terminar a frase com um ponto-e-vírgula (;) A seguir devemos incluir o uso de bibliotecas que contém os principais comandos e funções por nós utilizados em nossos programas. program primeiro; { Este programa serve para o calculo de anos bissextos } { Autor: Fulano de tal Criado em: 29/02/1500 } { Última modificação: 30/02/1900 } uses crt; Área das definições de Variáveis É onde vamos definir todas (mas todas mesmo) as variáveis que vamos utilizar no programa. Deve começar pela palavra chave var Após, na próxima linha, os nomes das variáveis, divididos por vírgulas. Os nomes das variáveis seguem as mesmas regras do nome do programa. Após a última variável de uma linha, utilizaremos o separador dois-pontos e colocaremos o tipo desta lista de variáveis, terminando a frase com um ponto-e-vírgula. Nas próximas linhas, repetimos as listas de variáveis (com nomes diversos) de tipos diferentes ou não. var mes, dia, ano : integer; salario : real; folgou_feriado : boolean; dias_trabalhados : integer; <nome>, <nome> : <tipo de variável> ;...,... :...

8 2.1.3 Área dos Procedimentos e Funções 8 É onde definimos os procedimentos e funções a serem utilizados em nosso programa. Procedimentos e funções executam uma determinada ação que pode ou não se repetir no programa. A diferença básica entre procedimento e função é que a função retorna um valor, e o procedimento não. A definição de um procedimento deve começar com a palavra chave procedure, seguida do nome deste procedimento e terminada por um ponto-e-vírgula. A seguir, na próxima linha a palavra chave Nas demais linhas, os comandos a serem executados, sempre terminando a linha com um ponto-evírgula. Podemos chamar um procedimento/função dentro de outro, desde que o procedimento/função chamado tenha sido escrito antes daquele que o chama. Para terminarmos o procedimento, devemos inserir a palavra chave end seguida de um ponto-evírgula A definição de uma função segue as mesmas regras de um procedimento. : procedure inicio; gotoxy(10,10); write('inicio do programa'); end ; Área do Programa É uma área obrigatória. É onde o programa começa realmente a ser executado. O primeiro comando da área de programa será o primeiro comando a ser executado. Deve começar pela palavra chave. Nas demais linhas devem continuar as chamadas de procedimentos/funções e comandos para efetuarmos nosso programa, terminadas com um ponto-e-vírgula. Deve terminar com a palavra chave end, seguida de um ponto-final (.). clrscr; inicio; leitura; x := calculo(a, b); mostra('o resultado de x vale'); end.

9 2.2 Observações relativas a escrita de programas Pascal 9 Uma linha de comando em Pascal termina sempre com um ponto-e-vírgula (;) Podemos ter dois comandos em uma mesma linha, desde que os mesmos estejam separados por ponto-e-vírgula (;) Escrever os comandos e chamadas de funções da linguagem em letras minúsculas (utilização com o Pascal) As regras para nomes de identificadores (nome do programa, nomes de variáveis, nomes de procedimentos/funções) válidas em Pascal são que os mesmos devem obrigatoriamente começar por letras, ter no máximo 64 caracteres e não possuir espaços em branco no meio do nome. Os nomes de quaisquer identificadores (variáveis, procedimentos, nome do programa, funções) não podem em hipótese nenhuma ser repetidos. Após o término de cada área de programa ou após cada procedimento é aconselhável deixarmos uma linha em branco para uma melhor organização do nosso código fonte. 2.3 Comentários Os comentários devem ser escritos, sempre. Eles servem para futuramente sabermos o que fizemos nos programas, ou até mesmo em grandes empresas para sabermos o que outros fizeram. É aconselhável ao início de um programa ou um procedimento, escrever para que serve o programa/procedimento, qual a lógica utilizada e, em programas, o nome do autor e a data de criação bem como a data da última modificação. Eles são identificados pelos símbolos {, } (chaves) que marcam respectivamente o início e o fim do trecho de comentários. Os comentários não são interpretados pelo compilador. program calc_media; uses wincrt; { Este é um programa de teste que calcula a média dos alunos } procedure calculo; { Este procedimento calcula as raizes de uma equação de 2 º grau, usando a formula de báskara }

10 3 Tipos de dados 10 Os dados são representações das informações a serem processadas por um programa de computador. Estas informações estão classificadas em diversos tipos de dados, cada um com suas particularidades. Existem tipos de dados básicos, que se eqüivalem em todas as linguagens de programação. Estes tipos padrões representam os dados, e são divididos basicamente em quatro categorias: Inteiros (números inteiros); Reais (números fracionários); Caracteres (quaisquer seqüências de letras e números); Lógicos (só podem ser verdadeiro ou falso). As linguagens de programação possuem ainda tipos de dados padrões que representam todos os tipos básicos. Na linguagem Pascal, ainda podemos criar nossos próprios tipos de dados. 3.1 Identificadores Para a execução de um programa, o computador faz uso das instruções a serem executadas, juntamente com os valores dos dados que o programa manipula. Como já vimos, uma instrução pode ser um comando ou uma chamada de procedimento/função. Um procedimento/função é identificado pelo seu nome. Os dados que o programa manipula, devem também ser identificados. Para isto existem as variáveis e constantes, que nada mais são do que a identificação na memória do computador de um dado em especial. Como a memória do computador é internamente identificada através de posições (números, onde estão gravados valores em binário), o uso de identificadores ao invés de sua posição na memória é de vital importância para o programador. Existem regras para a definição dos identificadores, são elas: Devem obrigatoriamente começar por letras, ter no máximo 64 caracteres e não podem possuir espaços em branco no meio do nome; É indiferente o uso de letras maiúsculas ou minúsculas no nome de identificadores. O Pascal reconhece apenas o significado, não importando se foi escrito em letras maiúsculas ou minúsculas; Todos os nomes definidos pelo programador (nomes de variáveis, do programa, de procedimentos e de funções) devem ser mnemônicos e nunca repetidos; Nunca usar uma variável sem antes defini-la. E, após utilizá-la, ter certeza de liberar seu espaço ocupado na memória; Nunca utilizar o valor de uma variável sem antes ter certeza de que ela realmente já possua um valor. Constantes: Como o próprio nome diz, são valores que nunca mudam de valor durante a execução de um programa. Na prática devemos ao início de um programa definir o valor da constante e ela permanecerá com este valor até o final do programa. Variáveis: São identificados por um nome. Seu valor pode mudar durante a execução de um programa. Tecnicamente são regiões na memória principal em que guardamos determinados dados. Podemos sempre verificar ou alterar seu conteúdo.

11 3.2 Introdução aos Tipos de Dados Padrão 11 Os programas Pascal podem trabalhar com dados expressos como valores literais (tal como o string 'Passo Fundo' ou o número 5) ou com valores representados simbolicamente por identificadores (tais como variáveis ou constantes). Sem considerar como o valor do dado está expresso, deve-se tomar cuidado para distinguir os diversos tipos de dados que o Turbo Pascal reconhece. A mistura de tipos de dados de modo não apropriado resulta em erros em tempo de compilação. A linguagem Pascal possui diversos tipos de dados padrão, dos quais os mais usados são: Tipos numéricos inteiros (integer); Tipos de números reais (real); Tipos de caractere (char) e string (string); Tipo Booleano (boolean) Tipos de variáveis numéricas inteiras São variáveis que guardam apenas tipos de dados inteiros. São usadas para armazenarem dados que sabidamente são inteiros, e como contadores. Os diversos tipos variam apenas de acordo com o intervalo de valores e o número de bytes que ocupam na memória. São manipuladas pelo programador em números decimais e podem ser visualizadas sem nenhuma formatação especial. Nome Intervalo de Valores Tamanho em Bytes Byte Shortint Integer Word Longint Tipos de variáveis numéricas Reais São variáveis que guardam tipos de dados reais. Sabidamente, englobam também os números inteiros, ou seja, podemos guardar nelas valores inteiros. Os diversos tipos variam de acordo com o intervalo de valor e a precisão dos números após a vírgula. Alguns tipos específicos necessitam de diretivas ao processador. São manipuladas pelo programador em notação científica. Para serem visualizadas necessitam de formatação. Nome Intervalo de Valores Dígitos significativos Tamanho em Bytes Single 1.5* * Real 2.9* * Double 5.0* * Comp * Extended 3.4* * Tipos de dados lógicos: Boolean

12 12 Variável lógica, só assume dois valores pré-definidos True (verdadeiro) e False (falso) representados internamente por 1 e 0, respectivamente. Ocupa 1 byte. São manipuladas pelo programador como caracteres, TRUE ou FALSE. Para outro tipo de visualização necessitam de tratamento Tipos de dados caracter: Char e String Char: Variável em que se armazena um caracter de acordo com o conjunto ASCII estendido (0-255); normalmente representado entre aspas (' '), pode ser apenas um caracter e ocupa 1 byte. Mais de 1 caracter, usar o tipo string. String: Cadeia de até 255 caracteres, armazena valores alfanuméricos (números e letras). Ocupa 1 byte por caracter. Pode-se visualizar um string como uma matriz de Char. São manipuladas pelo programador de forma igual ao seu conteúdo, ou seja, não necessitam nem de tratamento nem de formatação para uma perfeita visualização. 3.3 Ambiente Turbo Pascal Para uma maior facilidade na programação, foi desenvolvido o ambiente Turbo Pascal. Este ambiente, fornece um editor de textos personalizado para a escrita de programas, compilador e ambiente de execução. Todos os componentes são integrados em apenas um programa. A seguir, uma referência dos principais comandos e funções utilizados Comandos de edição <Insert>, ^v : Troca o modo Insert/OverWrite <Delete>, ^d : Apaga o caracter atual (em cima do cursor) <BackSpace>,! : Apaga o caracter imediatamente a esquerda do cursor ^t : Apaga a palavra a direita do cursor ^y : Apaga a linha onde está o cursor ^qf : Localiza o texto selecionado ^qa : Localiza o texto selecionado e pode substituí-lo Manipulação de Blocos Início do Bloco : ^kb Fim do Bloco : ^kk Copia o Bloco Marcado : ^kc Move o Bloco Marcado : ^kv Apaga o Bloco Marcado : ^ky Desmarca/Remarca o Bloco : ^kh Grava um bloco em forma de arquivo : ^kw Lê um bloco gravado em forma de arquivo : ^kr *** Para marcar um bloco, pode também ser utilizadas as teclas <Shift> e setas, em conjunto. Para isso, segura-se o <Shift> pressionado e movimenta-se o cursor com as setas para as direções onde queremos marcar o bloco. Também pode-se utilizar o mouse Funções para uso do ambiente Turbo Pascal F1: Help sensitivo;

13 F2: Salva o arquivo corrente no Editor; F3: Carrega um arquivo do disco; F4: Executa o programa até F5: Zoom; F6: Troca a janela ativa; F7: Executa um programa passo a passo; F8: Executa um programa rotina por rotina; F9: Executa um "Make" no programa; F10: Vai para o Menu; 13 Alt-F3: Fecha a janela ativa; Alt-F5: Exibe a tela do usuário; Alt-F6: Ativa a janela anterior; Alt-F9: Compila o seu programa; Alt-BkSp: Desfaz a última tarefa no editor; Alt-0 : Ativa lista de janelas disponíveis; Alt-X: Termina a sessão do Turbo; Ctrl-F9: Compila e executa o programa que estiver na janela ativa; Ctrl-Del: Remove o texto selecionado para a área do "Clipboard"; Ctrl-Ins: Copia o texto selecionado para a área do "Clipboard". Ctrl-L : Repete a última busca ou busca e troca. Shift-Del: Remove o texto selecionado para a área do "Clipboard". Shift-Ins: Copia para o texto o conteúdo selecionado no "Clipboard". Observações: Na composição dos nomes dos programas, utilizar apenas nomes com o formato DOS. Para o nome do arquivo, utilizar no máximo 8 caracteres, sem espaços em branco. Nunca usar. ou colocar extensão nos arquivos, deixar que o próprio ambiente se encarregue de adicionar a extensão aos programas.

14 4 Comandos e funções do Turbo Pascal 14 O Pascal, possui uma série de comandos e funções previamente definidos em seu código. Outros comandos e funções estão definidas nas inúmeras bibliotecas de comandos/funções disponíveis por ele. Uma das principais bibliotecas é a Wincrt, que já foi incluída em nosso programa (vide Área de identificação). Podemos ainda criar nossos próprios comandos (através da definição de procedimentos) e nossas próprias funções (através da definição de nossas próprias funções), assuntos para mais adiante. 4.1 Comandos/Funções básicos aos programas clrscr : Limpa a tela e posiciona o cursor na posição (1, 1) clrscr; gotoxy(c, L) : Posiciona o cursor em uma determinada posição da tela especificada pela dupla (C, L). C --> Coluna desejada, L --> linha desejada gotoxy(10,5); write : Escreve algo na tela do computador a partir da posição atual do cursor e mantém o cursor no final do trecho escrito. write('informe um No. :'); read : É o comando de entrada de dados, atribui a uma variável um valor lido pelo teclado. read(varnum); Atribuição : ( := ) Atribui a variável da esquerda o valor da direita. X := 10; Y := 20 - X; Z := X + y; Z := Z - (X + 8); varmed := X / Z; total := Y * 5;

15 15 A partir dessa linha a variável varmed vale 5 e a variável total vale 50 Regra geral de atribuições <variavel> := <expressao>--> Constante ======> a := 5 -> Variável =======> a := b -> com variáveis ==> a := b * 4 Existem muitos outros comandos e tantas outras funções padrões no Pascal, porém, serão vistas no decorrer das necessidades do semestre. Alguns destes comandos e destas funções estão descritos ao final desta apostila. A seguir, um programa exemplo extremamente simples em Pascal, escrito em duas versões: uma com uso de procedimentos e outra sem procedimentos.

16 4.2 Programa exemplo sem procedimentos { Inicio do programa } program calcmedia ; {Programa que serve para calcular a media ponderada de notas de uma disciplina} {A media da 1a. prova tem peso 3 enquanto a da 2a. peso 7 } {Marcelo Trindade Rebonatto - 14/03/ Modificado em 04/08/2000 } uses crt ; { Final da area de Identificacao } 16 var numero_do_aluno : integer ; nota_prova1, nota_prova2, media : real ; { Final da area de Definicao das variaveis } clrscr; { limpa a tela } gotoxy(10,05) ; { posiciona o cursor } write('informe o Numero do Aluno...: ') ; read(numero_do_aluno) ; gotoxy(10,07) ; write('informe a Nota da 1a. Prova...: ') ; {Escreve mensagem na tela} read(nota_prova1); { Le, informa a variavel a partir do teclado } gotoxy(10,09) ; write('informe a Nota da 2a. Prova...: ') ; read(nota_prova2) ; media := ( (nota_prova1 * 3) + (nota_prova2 * 7) ) / 10; gotoxy(10,15) ; write('resultados OBTIDOS'); gotoxy(10,17) ; write('a media das provas e ',media:4:2) ; readkey; { espera ate que uma tecla seja pressionada para que os resultados } end. { do programa possam ser visualizados pelo usuario } { Final da area de Programa } { Final do programa }

17 4.3 Programa exemplo com procedimentos { Inicio do programa } program calcmedia ; {Programa que serve para calcular a media ponderada de notas de uma disciplina} {A media da 1a. prova tem peso 3 enquanto a da 2a. peso 7 } {Marcelo Trindade Rebonatto - 14/03/ Modificado em 04/08/2000 } uses crt ; { Final da area de Identificacao } 17 var numero_do_aluno : integer ; nota_prova1, nota_prova2, media : real ; { Final da area de Definicao das variaveis } procedure leituras ; { Procedimento para ler (informar) as variáveis p/ o programa } { E onde damos ENTRADA nos dados. São lidos: número do aluno e notas das provas} gotoxy(10,05) ; { posiciona o cursor } write('informe o Numero do Aluno...: ') ; read(numero_do_aluno) ; gotoxy(10,07) ; write('informe a Nota da 1a. Prova...: ') ; {Escreve mensagem na tela} read(nota_prova1); { Le, informa a variavel a partir do teclado } gotoxy(10,09) ; write('informe a Nota da 2a. Prova...: ') ; read(nota_prova2) ; end ; procedure calculo ; { Procedimento onde se faz o PROCESSAMENTO do programa } media := ( (nota_prova1 * 3) + (nota_prova2 * 7) ) / 10; procedure mostra_resultados ; { Procedimento que serve para externar (mostrar) os resultados obtidos } { pelo programa. E este procedimento que faz a SAIDA do programa } gotoxy(10,15); write('resultados OBTIDOS'); gotoxy(10,17); write('a media das provas e ',media:4:2); { Final da area de Procedimento e funcoes } { Progama Principal (main) } clrscr ; { Limpa a tela } leituras ; calculo ; { Chamada de Procedimento } mostra_resultados ; readkey; { espera ate que uma tecla seja pressionada para que os resultados } end. { do programa possam ser visualizados pelo usuario } { Final da area de Programa } { Final do programa }

18 5 Programas seqüenciais 18 Os primeiros programas que iremos trabalhar são programas estritamente seqüenciais, ou seja, os programas assim como o programa exemplo, iniciarão na primeira instrução da área de programa. Sendo esta instrução executada, o computador partirá para a próxima instrução, após ela a seguinte, e assim por diante. Caso alguma instrução seja uma chamada de procedimento/função (o que é muito comum), no momento da chamada deste procedimento/função, a linha de execução do programa se deslocará para a primeira instrução do procedimento/função chamado. A linha de execução continuará processando as instruções de forma seqüencial dentro do procedimento/função. Quando o procedimento/função terminar sua execução (não restarem mais instruções a serem processadas), a linha de execução se deslocará para a instrução seguinte, logo após a instrução que chamou o procedimento/função, esta próxima instrução será o alvo da linha de execução. A execução do programa se comporta da maneira acima descrita, passando por todas as instruções até o seu término. A ordem que quase todos os programas de qualquer tipo seguem é a seguinte: Primeiro, existe uma ENTRADA de dados; Após, existe algum tipo de PROCESSAMENTO, a fim de encontrar resultado(s); O(s) resultado(s) encontrado(s), devem ser externados, ou seja, mostrados aos usuários. Nesta etapa é realizada a SAÍDA do programa. Regra geral ENTRADA " PROCESSAMENTO " SAÍDA 5.1 Exercícios de programas seqüenciais no Turbo Pascal 1) Escrever um programa que leia a nota de duas provas e de dois trabalhos realizados em uma disciplina. Calcule a média das provas e a média de dois trabalhos. Mostrar a média das provas e a média dos trabalhos. 2) Escrever um programa que leia uma temperatura em graus Centígrados. Calcular a conversão desta temperatura para graus Fahrenheit. Mostrar a temperatura lida em graus Fahrenheit. A fórmula de conversão é: F # (9 * C + 160) / 5. Onde F é a temperatura em Fahrenheit e C é a temperatura em Centígrados. 3) Escrever um programa que leia uma temperatura em graus Fahrenheit. Calcular a conversão desta temperatura para graus Centígrados. Mostrar a temperatura lida em graus Centígrados. A fórmula de conversão é: C # (F - 32) * (5 / 9). Onde F é a temperatura em Fanrenheit e C é a temperatura em Centígrados. 4) Escrever um programa que leia dois valores (A e B) e efetuar as operações de adição, subtração, multiplicação e divisão de A por B, apresentando ao final os quatro resultados obtidos. 5) Escrever um programa que leia o raio de uma circunferência. Calcular a área desta circunferência através da fórmula AREA # PI * RAIO 2. Mostrar a área da circunferência calculada. 6) Escrever um programa que leia a quantidade de horas trabalhadas por um funcionário em um mês, o valor que ele recebe por hora e o percentual de desconto para o INSS. Calcular o salário bruto (horas

19 19 trabalhadas * valor hora), o valor do desconto para o INSS e o salário líquido (Salário bruto - desconto INSS). Mostrar o salário bruto, o valor do desconto do INSS e o salário líquido do funcionário. 7) Montar um programa que leia três números A, B e C, que representam os valores de uma equação de 2º grau (Ax 2 + Bx + C = 0). Calcular e mostrar as raízes reais. 8) Escrever um programa que leia 3 variáveis: A, B e C. Calcular: a área de um triângulo com base A e B por altura, área de um círculo com raio C, área de um trapézio que tem A e B por bases e C por altura, área de um quadrado de lado B, área de um retângulo de lados A e B e a área da superfície de um cubo de aresta C. Mostrar as áreas calculadas. 9) Calcular e apresentar o valor do volume de uma lata de óleo, utilizando a fórmula: VOLUME # * (r - 2) * ALTURA. Onde r é igual ao raio da circunferência da lata. 10) Ler dois valores para as variáveis A e B, efetuar a troca dos valores de forma que a variável A passe a possuir o valor da variável B e que a variável B passe a possuir o valor da variável A. Apresentar os valores trocados. 11) Efetuar o cálculo da quantidade de litros de combustível gastos em uma viagem, utilizando-se um automóvel que faz 12 km por litro. Para obter o cálculo, o usuário deverá fornecer o tempo gasto na viagem e a velocidade média durante a mesma. Desta forma, será possível obter a distância percorrida com a fórmula DISTÂNCIA # TEMPO * VELOCIDADE. Tendo o valor da distância, basta calcular a quantidade de litros de combustível utilizada na viagem com a fórmula: LITROS_USADOS # DISTÂNCIA / 12. O programa deverá apresentar os valores de velocidade média, tempo gasto na viagem, a distância percorrida e a quantidade de litros de combustível utilizados na viagem. 12) Escrever um programa que leia três valores: A, B e C, que são os lados de um triângulo, calcule e mostre a área deste triângulo. Área = S*(S - A)* (S - B) *(S - C) onde S é o semi-perímetro. 13) Montar um programa que leia três números: A, B e C. Encontrar e mostrar o maior dos três números. Fórmulas: Maior [A,B] = (A + B + A B ) / 2. Obs.: Valor em módulo: ABS(x) = X. 14) Escrever um programa que leia um valor em R$, calcule e mostre o menor número possível de notas de 100, 50, 10, 5, 1 em que o valor lido pode ser decomposto. Mostrar as quantidades de cada um dos tipos de notas encontradas. 15) O custo ao consumidor de um carro novo é a soma do custo de fábrica com a percentagem do distribuidor e dos impostos, ambos aplicados ao custo de fábrica. Supondo que a percentagem do distribuidor seja 28% e os impostos de 45%, escrever um programa para ler o custo de fábrica de um carro e escrever o custo ao consumidor. 16) Fazer um novo programa, semelhante ao anterior (número 15), porém, deve-se aplicar a percentagem do distribuidor após já ter sido calculado o percentual dos impostos. 17) Uma loja de animais precisa de um programa para calcular os custos de criação de coelhos. O custo é calculado com a fórmula : CUSTO # (70% do NR_COELHOS) / Escrever um programa que leia o número de coelhos, calcule o custo de criação e mostre o custo calculado.

20 20 18) Um sistema de equações lineares do tipo: ax + by = c dx + ey = f pode ser resolvido segundo o que é mostrado abaixo: x = ce - ef e y = af - cd ae - db ae -bd Escrever um programa Pascal que leia os coeficiente a, b, c, d, e e f. Calcular o mostrar os valores para x e y. 19) Um imóvel foi comprado por 5 pessoas. João, comprou a metade do imóvel. Do restante, Pedro, comprou a metade. O que ainda sobrou, foi divido por Maria, José e Luíza, sendo que José, ficou com a metade do que ficou Maria, que por sua vez, ficou com parte igual a Luíza. Escrever um programa em Pascal, que leia o valor recebido pelo aluguel do referido imóvel, e quanto em R$ cada um dos sócios no imóvel deve receber. 20) Ricardo, apostou em corridas de cavalos R$ 150,00. Acertou o ganhador e com isso, recebeu 80 vezes o valor apostado. Ao receber o prêmio, constatou que haviam descontos como segue: a) 3,5 % para a associação dos apostadores b) R$ 40,00 como taxa de uso do caixa do Hipódromo c) 1,45% para o seguro do cavalo ganhador d) e por fim, o I.R. lhe tirou 10%, do saldo já descontando as outras taxas, que ele ia levar para casa. Escrever um programa que faça o extrato (na tela do computador) que Ricardo deveria receber pelo caixa do Hipódromo, mostrando o valor ganho bruto, os descontos individualizados e o valor que realmente ele levou para casa.

21 6 Testes e Seleções 21 Como já foi visto até aqui, trabalhamos programas seqüências, onde a lógica consiste sempre de ENTRADA " PROCESSAMENTO " SAÍDA. Estes programas são úteis para uma grande quantidade de problemas, porém, seus recursos são um tanto quanto limitados. Existem vários problemas que, para serem resolvidos, devem levar em conta valores das variáveis do programa. Um exemplo é um programa que lê as notas de um aluno e calcula sua média semestral. Até aqui tudo bem, podemos resolvê-lo facilmente do modo seqüencial, porém, se quiséssemos mostrar ainda se o aluno foi APROVADO ou REPROVADO, como faríamos??? Para dizer qual foi o conceito obtido pelo aluno, devemos analisar o valor da variável que contém sua média. Dependendo do seu valor, o aluno será APROVADO ou não. Outro exemplo bem comum é um programa que calcule o salário de um funcionário. Caso seu salário esteja dentro de uma faixa salarial, o desconto do INSS, por exemplo, pode ser de 8%. Caso contrário, seu desconto terá uma outra alíquota. Mais um exemplo, é o caso de um programa que calcula as raízes de uma equação de 2 o grau. Se o programa resolve esta equação pela fórmula de Báskara, temos de verificar se o valor do delta (determinante, aquele termo onde extraímos uma raiz quadrada na fórmula) é superior ou igual a zero (não existe raiz quadrada de números negativos). Em todas as situações citadas, os dados manipulados pelos programas necessitam de algum tipo de tratamento, para verificar, testar seu conteúdo. Para isto, vamos trabalhar com novos comandos, os chamados comandos condicionais. Para verificar o conteúdo de uma variável, devemos inseri-la em uma condição. As condições são formadas por variáveis, constantes, operadores relacionais semelhantes aos que usamos no dia a dia e na matemática ( > maior, < menor, entre outros) e por operadores lógicos, que serão descritos mais adiante. 6.1 Condição Condição nada mais é do que uma (ou várias) Expressão(ões) Lógica(s). Uma Expressão Lógica é composta de proposições assertivas que podem estar corretas (verdadeiras) ou incorretas (falsas). No resultado de uma condição, não existem valores diferentes de Verdadeiro ou Falso. Para formar uma expressão lógica, usa-se os seguintes operadores relacionais: Operador Relacional Significado Verdadeiro Falso = Igual 5 = 5 >= Maior ou Igual 8 >= 2 <= Menor ou Igual 9 <= 9 > Maior 0 > -8 < Menor 2 < 20 <> Diferente 6 <> 7 In Dentro de um Intervalo 5 in [1..10] Vale relembrar, que o resultado de uma condição é sempre TRUE (verdadeiro) ou FALSE (Falso). Não existem quaisquer outros resultados possíveis. O operador de atribuição (:=), nunca pode ser utilizado em uma condição. Podemos ainda, montar um condição composta, ou seja, uma condição que depende de mais de uma operação de verificação. Sendo uma condição composta ainda uma condição, seu resultado final continua sendo sempre TRUE ou FALSE.

22 22 Para criarmos uma condição composta, devemos usar os operadores lógicos, que estão descritos na tabela abaixo. Operador Lógico Significado Verdadeiro Falso and e (produto lógico) (5 = 5) and (5 < 10) or ou (soma lógica) (8 > 2) or (0 > -8) not não (negação) not (6 < 2) Conforme pode ser visto nos exemplos, os operadores lógicos ficam no centro de duas condições e deve-se obrigatoriamente envolver os operadores relacionais da sentença por parênteses. Na resolução de uma condição com operadores lógicos, deve-se proceder da seguinte maneira: a) Encontrar o resultado de cada uma das comparações envolvidas (esta comparação é como se fosse uma condição separada, resulta em TRUE ou FALSE ); b) De posse dos resultados encontrados, comparar os resultados que fazem parte de um operador, ou seja, sempre se compara os resultados, dois a dois (um de cada lado do operador lógico), encontrando novamente um resultado para a condição, que sempre será TRUE ou FALSE. Os operadores lógicos, são resolvidos de acordo com o seu significado: and : necessita que as duas condições sejam verdadeiras, para dar um retorno verdadeiro. or : se pelo menos uma condição for verdadeira, seu resultado será verdadeiro. not : inverte o resultado de uma condição, se era verdadeira, passa a ser falsa, se era falsa, passa a ser verdadeira. Uma tabela verdade, pode ser criada para auxiliar a compreensão dos resultados de operadores lógicos. Observe a tabela abaixo, sendo P1 e P2, proposições (condições) que podem estar verdadeiras ou falsas. P1 P2 Not (P1) Not (P2) (P1) and (P2) (P1) or (P2) True True False False True True True False False True False True False True True False False True False False True True False False Vale lembrar ainda, que todos os exemplos com condições foram feitos com números absolutos (5, 10, 12, -1,...), nos dois extremos dos operadores relacionais. Porém uma condição só tem sentido, se em pelo menos um dos lados, o operador seja uma variável. s P1 = A >=B P2 = A < C P3 = C > 1

23 Comando Condicional Simples { If... Then... [Else]} Regra geral if <condição> then comando[;] / <comandos;> end[;] else comando; / <comandos;> O comando condicional simples (Se... Então...[Senão]), tem por finalidade avaliar uma condição (simples ou composta) e decidir se os comandos serão ou não executados. A forma de avaliação da condição, segue o descrito nas condições. SE o resultado da condição for TRUE (verdadeiro), as instruções referentes ao ENTÃO ( THEN ) serão executadas, caso contrário, quando o resultado da condição for FALSE (falso), os comandos referentes ao então ( THEN ) não serão executados. O comando permite ainda opcionalmente (não é obrigatório seu uso) colocar comandos que somente serão executados se a condição for falsa ( FALSE ). Estes comandos deverão ser escritos após o comando de SENÃO ( ELSE ). Em nenhuma hipótese comandos relativos ao ENTÃO e ao SENÃO serão executados juntos. Um automaticamente exclui o outro, ou seja, caso a linha de execução siga pelo then, ela não poderá passar pelo else e caso siga pelo else ela não poderá passar pelo then. Em ambos os casos de execução poderá existir apenas 1 comando ou um bloco de comandos dentro das opções de condição verdadeira ou falsa. Um bloco de comandos, consiste de um conjunto de comandos envolto pelo par end. Um procedimento é delimitado em um bloco de comandos, o programa principal também é delimitado em um bloco de comandos, entre outros. Convém lembrar que todo o bloco de comandos deve possuir sempre início e fim ( end ), sob pena de acusar erros em tempo de compilação. Início do bloco de comandos if media > 5 then gotoxy(10,10); write('o aluno foi APROVADO'); gotoxy(10,12); write('sua média foi de ',media:4:2); Fim do bloco de comandos Quando fazemos uso da condição de senão ( ELSE ), devemos tomar o cuidado de não encerrar o comando antes. Em Pascal, como já foi visto, um comando encerra-se com um ponto-e-vírgula. Portanto, para incluirmos a opção de execução, caso a condição seja falsa ( ELSE ), NÃO podemos inserir o ( ; ) no comando ou ao final do bloco de comandos ( end do bloco de comandos).

24 if média > 5 then gotoxy(10,10); write('o aluno foi APROVADO'); end else gotoxy(10,10); write('o aluno foi REPROVADO'); 24 gotoxy(10,10); if media > 5 then write('aprovado') else write('reprovado'); Não pode ser colocado o ; Como já dito anteriormente, em uma condição composta é obrigatório o uso de parênteses envolvendo as condições simples. if a > b then { Não precisa de parênteses } write(a); if (a >= b) and (b <> 0) then {Necessita obrigatoriamente } write(b); { de parênteses } Como observação final, podemos ainda frisar, que dentro de um comando condicional simples ( if then [else] ), podemos ter diversos outros comandos condicionais. Isto é conhecido como condições aninhadas. if matricula <> 0 then if nr_faltas < 16 then if media > 7 then Ifs aninhados gotoxy(10,10); write('o aluno foi APROVADO');

25 Comando Condicional Múltiplo { Case... of... :... End; } Regra Geral case <condição> of <opção 1> : Comando; / Bloco de Comandos; <opção 2> : Chamada de Procedimento/Função else Comando; / Bloco de Comandos; A exemplo do comando condicional simples, o comando condicional múltiplo também faz um desvio na linha de execução de um programa. A diferença é que em comando condicional simples, avaliase apenas uma condição, que pode ser verdadeira ou falsa, tendo no máximo duas opções para a continuidade da linha de execução; enquanto que em um comando condicional múltiplo, o desvio poderá se dar em diversas opções. Em um comando condicional múltiplo, assim como em um comando condicional simples, apenas uma das opções de continuidade da linha de execução será executada, ou seja, se a linha segue por uma opção, não poderá seguir em outra logo após, podendo existir apenas em cada opção um comando ou bloco de comandos. As condições são montadas de forma diferente do que em um comando condicional simples. Todas as comparações são realizadas em cima de uma mesma variável (ou expressão envolvendo variáveis, mas que resultem sempre em apenas um valor), que deve obrigatoriamente ser uma variável inteira, um char ou um boolean. A comparação será feita com cada um dos valores de caso escritos para o programa. Existe ainda uma condição opcional, que só será selecionada se nenhuma das condições de caso o foi. Da mesma forma que um comando condicional simples, esta opção é descrita pelo comando else, e segue a mesma regra das outras opções de valores de caso. O comando deve terminar com a escrita de um end (o início é o próprio case ). case variavel of 25,50: write('variavel vale 25 ou 50'); 100: write('variavel vale 100'); : write('variavel vale de 101 a 200'); 300: mostra300; else write('variavel não entrou em nenhum dos casos');

26 6.4 Exercícios de programas com seleção no Turbo Pascal 26 21) Escrever um programa que efetue a leitura de três valores (variáveis A, B e C) e apresente os valores dispostos em ordem crescente. 22) Escrever um programa que leia um número inteiro. Mostrar se o número lido é par ou ímpar. (Não pode ser usada a função odd() ) 23) Escrever um programa que efetua a leitura de três valores (variáveis A, B e C) e calcula as raízes de uma equação de 2º grau, apresentando as duas raízes, se para os valores informados for possível efetuar o referido cálculo, caso os valores não possam ser resolvidos pela fórmula de Báskara, indicar que a equação não possui raízes reais. 24) Escrever um programa que leia quatro valores referentes a quatro notas escolares de um aluno e imprimir uma mensagem dizendo que o aluno foi aprovado, se o valor da média escolar for maior ou igual a 5.0. Se o aluno não foi aprovado, indicar uma mensagem informando esta condição. Apresentar junto com uma das mensagens o valor da média do aluno para qualquer condição. 25) Escrever um programa que leia dois valores numéricos e mostre a diferença do maior para o menor. 26) Escrever um programa que leia dois valores A e B. Escrever a seguinte mensagem: São múltiplos ou Não são múltiplos. 27) Escrever um programa que leia três valores A, B e C e verifica se eles formam ou não um triângulo. Supor que os valores lidos são inteiros e positivos. Caso os valores formem um triângulo, calcular e escrever a área deste triângulo. Se não formam um triângulo, escrever esta mensagem: Não formam um triângulo. 28) Escrever um programa que leia 2 números. Mostrar quais números são divisíveis por 2 e por 3. 29) Escrever um programa que leia 2 números. Mostrar quais números são divisíveis por 4 ou por 5. 30) O departamento que controla o índice de poluição do meio ambiente mantém três grupos de indústrias que são altamente poluentes. O índice de poluição aceitável varia de 0,05 a 0,25. Se o índice sobe até 0,3 as empresas do 1º grupo são notificadas a paralisarem suas atividades. Se o índice aumenta até 0,4 as empresas do 1º e 2º grupos são notificadas a paralisarem suas atividades. Finalmente, se o índice cresce para uma valor maior que 0,4 as empresas do 1º, 2º e 3º grupos devem ser notificadas a paralisarem suas atividades. Escrever um programa que leia o índice de poluição medido e emita a notificação adequada aos diferentes grupos de empresas. 31) Escrever um programa que lê o número de um vendedor, seu salário fixo e o total de vendas por ele efetuado em um determinado mês. Cada vendedor recebe salário fixo mais uma comissão, proporcional às vendas por ele efetuadas. A comissão é de 10% sobre o total de vendas até R$1.000,00 e 20% sobre o que ultrapassa este valor. Escrever o total ganho em comissões juntamente com o salário fixo. 32) Escrever um programa que leia um número inteiro. Caso este número seja divisível por 2, mostrar o quadrado do número lido. Caso este número seja divisível por 3, mostrar o cubo deste número e caso o número seja divisível por 4, mostrar a raiz quadrada do número. O número pode ser divisível pelos 3 valores citados, (ex. 12), então deve-se mostrar as 3 condições.

27 27 33) Escrever um programa que leia um número inteiro. Mostrar o seu valor em módulo. (Não pode ser usada a função abs()). 34) Escrever um programa que leia o número de identificação e as três notas obtidas por um aluno nas três verificações. Para o aluno calcular a média de aproveitamento segundo a fórmula de média ponderada descrita abaixo: Ma := (n1 + (n2 * 2) + (n3 * 3) ) / 6 O programa deve escrever a média de aproveitamento, o conceito correspondente e a mensagem: Aprovado, se o conceito for A ou B, e Reprovado se o conceito for C, D ou E. A atribuição de conceitos obedece a tabela ao lado : Conceito Média (Ma) A >= 9.0 B >= 7.5 e < 9.0 C >= 6.0 e < 7.5 D >= 4.0 e < 6.0 E < 4 35) Escrever um programa que leia 5 números, A, B, C, D e E. Mostrar o maior número e o menor número. 36) Escrever um programa que leia um valor inteiro. Caso o valor seja menor que 100 e maior que -1, escrever em qual dezena ele se encontra (8 está na 1 a dezena, 23 está na 3 a dezena, 91, está na 10 a dezena). Caso o número não esteja em nenhuma das 10 primeiras dezenas, escrever esta informação. 37) Ler quatro valores referentes a notas escolares de um aluno e imprimir uma mensagem dizendo que o aluno foi aprovado, se o valor da média escolar for maior ou igual a 7.0. Se a média for menor que 7.0, solicitar a nota de exame, somar com a média e obter nova média. Se a nova média for maior ou igual a 5.0, apresentar uma mensagem dizendo que o aluno foi aprovado em exame. Se o aluno não foi aprovado, indicar uma mensagem informando esta condição. Apresentar junto com as mensagens o valor da média do aluno, para qualquer condição. 38) Efetuar a leitura de quatro valores (variáveis A, B, C e D) e apresentar os valores dispostos em ordem decrescente. 39) Escrever um programa que leia uma hora inicial (horas e minutos) e uma hora final (horas e minutos). Mostrar o tempo decorrido entre a hora inicial e a hora final, em horas e minutos. 40) Escrever um programa que leia 3 valores. Verificar se eles formam um triângulo. Caso eles não formem um triângulo, indicar esta mensagem. Caso eles formem um triângulo, indicar o tipo de triângulo que eles formam. Deve-se para cada triângulo informado, ser mostrado apenas 1 tipo. Condição Todos os valores iguais Dois valores iguais (Quaisquer) a 2 = b 2 +c 2 a 2 > b 2 +c 2 a 2 < b 2 +c 2 Tipo de triângulo Triângulo Equilátero Triângulo Isóceles Triângulo Retângulo Triângulo Obtusângulo Triângulo Acutângulo