6 Alguns conceitos e comandos em programação

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1 6 Alguns conceitos e comandos em programação 6.1 Diretivas Diretivas são instruções que permitem ao programador efetuar algum tipo de modificação à compilação, sendo analisadas e executadas pelo pré-compilador, um programa cuja finalidade é executar toda modificação necessária ao código-fonte antes da compilação. Sendo assim, podemos considerar as diretivas como sendo comandos inseridos no código-fonte a serem utilizados pelo pré-processador, mas que não aparecerão no código-compilado. Uma diretiva é utilizada da seguinte forma: #<nome_diretiva> [<parametros>] Onde <nome_diretiva> é o nome da diretiva a ser utilizada, que pode vir acompanhada de <parametros>, isto é, parâmetros necessários àquela diretiva. Há várias opções de diretivas na linguagem C, sendo as diretivas include e define indispensáveis em nosso curso Diretiva include A diretiva include permite-nos especificar uma determinada biblioteca ou arquivo-cabeçalho a ser incluído em nosso programa durante a compilação (na verdade, será incluída na pré-compilação, pelo pré-compilador). Funciona da seguinte forma: o pré-compilador, ao identificar uma diretiva include, busca pelo arquivo-cabeçalho associado àquela diretiva e inserirá o conteúdo do mesmo naquela posição do código-fonte, substituindo a diretiva include. Há duas formas de incluir uma diretiva include em nosso código-fonte: #include <biblioteca> quando feito dessa forma, estamos dizendo ao pré-compilador para buscar a biblioteca no diretório include da instalação do compilador; #include biblioteca quando feito dessa forma, estamos dizendo ao pré-compilador para buscar a biblioteca primeiro no diretório atual onde se encontra o projeto, caso não encontre então busque no diretório include da instalação do compilador. Abaixo, um exemplo de uso da diretiva include: #include <stdio.h>

2 Com essa linha de código, estamos dizendo ao pré-processador para incluir em nosso código todo o código referente à biblioteca stdio Diretiva define A diretiva define permite definir trechos de código (pode ser um valor numérico ou literal, uma instrução ou uma macro) a serem substituídos pelo pré-compilador antes da compilação do programa. Ao especificar uma diretiva define, o pré-compilador se encarregará de substituir cada referência àquele nome pelo valor especificado na diretiva. Sendo assim, um possível uso da diretiva define é na definição de constantes sem o consumo de memória durante a execução do programa, como ocorre ao utilizar a palavra-reservada const. Uma diretiva define é especificada da seguinte forma: #define <nome_macro> <valor> Onde <nome_macro> é o nome que queremos dar à nossa macro e <valor> é o valor que a mesma deverá assumir, isto é, pelo que devem ser substituídas todas as referências ao seu nome. Abaixo, um exemplo de uso da diretiva define: #define PI 3.14 Com isso, todos os lugares em nosso código que fizerem referência a PI serão substituídos pelo valor 3.14 durante a pré-compilação. Agora, mais um exemplo do uso desta diretiva: #define SOMA(x, y) x + y O uso dessa definição fará com que todas as ocorrências de SOMA contendo dois parâmetros sejam substituídas pela expressão somando o valor de ambos. Deve-se lembrar que não é criada uma função, mas sim a substituição de um trecho de código por outro, sendo assim, analisemos algumas situações empregando tal definição: a = 3 + SOMA(1, 2); Neste caso, a expressão será resolvida corretamente, pois após a substituição teremos: a = ; Entretanto, o que acontecerá no seguinte exemplo? a = 3 * SOMA(1, 2); Neste caso, o que conseguiremos é: a = 3 * 1 + 2; que possivelmente não é o que desejávamos. Neste caso, nossa macro ficaria melhor expressa se criada assim: #define SOMA(x, y) (x + y)

3 Agora, um outro exemplo do uso da diretiva define: #define PRODUTO(x, y) (x * y) Estamos agora definindo uma macro que receberá dois argumentos e devolverá o produto deles. Mas será que é isso o que ocorrerá sempre? Veja o seguinte caso particular: a = PRODUTO( 1 + 2, 3 ); Após a execução do pré-compilador, o que o compilador receberá como instrução será: a = * 3; Bem, isso não é exatamente o que esperávamos. Podemos conseguir o resultado que desejamos se utilizarmos a diretiva define da seguinte forma: #define PRODUTO(x, y) ( (x) * (y) ) Em outras palavras, o programador que se utilizar da diretiva define deve tomar muito cuidado, pois não se trata de uma função sendo criada, logo deve ter muita atenção à forma que a mesma será processada e o uso de parênteses pode mudar a ordem como as operações serão calculadas. 6.2 Identificadores Um identificador refere-se ao nome dado a uma variável, tipo, função, constante, etc. Vale lembrar que a linguagem C é case sensitive, então Objeto, objeto e OBJETO são identificadores diferentes e referem-se a entidades (variáveis, constantes, funções, etc.) diferentes dentro de um programa. A fim de que um identificador seja considerado válido, é necessário seguir algumas regras na definição do mesmo: Um identificador deve conter somente caracteres alfanuméricos e/ou _. Não podem ser utilizados caracteres especiais, como letras com acentos; O primeiro caracter de um identificador não pode ser um número; Letras maiúsculas e minúsculas podem ser utilizadas, mas é uma boa prática de programação: o Em não-constantes (variáveis, funções, bibliotecas, etc.) utilizar sempre letras minúsculas, excetuando a primeira letra da segunda palavra em diante que compõe o identificador. Exemplo: somatotal, pagamentodosempregados; o Em constantes utilizar sempre letras maiúsculas e empregar o _ entre palavras diferentes compondo o identificador. Exemplo: SOMA_TOTAL, PAGAMENTO_DOS_EMPREGADOS; Algumas linguagens permitem o uso de identificadores com qualquer comprimento, enquanto que outras limitam o tamanho máximo do identificador, então pode ser interessante manter os identificadores tão curtos quanto for possível (facilitar migrar o código de uma linguagem

4 para outra) desde que não se prejudique a compreensão de seu papel no programa. 6.3 Variáveis Uma variável trata-se de um endereço de memória reservado para armazenar valores de um determinado tipo (o tipo da variável determina quanto espaço ela ocupará na memória). Esse endereço de memória poderá ser referenciado (isto é, acessado para leitura e/ou escrita) a partir do identificador da variável. É importante salientar que uma variável é um valor (referenciado por um identificador) que pode ser alterado durante a execução do programa, pois esta é a principal distinção entre uma variável e uma constante! Em C, nós precisamos declarar as variáveis antes de usá-las. Abaixo se encontra a especificação de como deve ser feita a declaração de uma variável: ]]; <tipo> <identificador> [= <constante> ] [,<identificador> [= <constante> Exemplos: int i, j; char c = A ; Na maioria das linguagens de programação, uma variável está associada a um tipo de dado, que define quais valores podem ser armazenados e como devem ser manipulados os mesmos. 6.4 Constantes Uma constante trata-se de um endereço de memória reservado para armazenar um determinado valor. Esse endereço de memória poderá ser referenciado (entretanto, somente para leitura) a partir do identificador da constante. É importante salientar que uma constante é, então, um valor (referenciado por um identificador) que não pode ser alterado durante a execução do programa! Em C, nós precisamos declarar também as constantes antes de usá-las. Abaixo se encontra a especificação de como deve ser feita a declaração de uma constante: ]]; const <tipo> <identificador> [= <constante> ] [,<identificador> [= <constante> Exemplo: const int c = 3;

5 6.5 Palavras-reservadas Palavras-reservadas são termos que não podem ser usados pelo desenvolvedor ao declarar variáveis, constantes, tipos, funções, etc. por já serem empregados pela linguagem ou compilador em outras situações. Há inúmeras palavras-reservadas, sendo alguns exemplos delas: int essa palavra-reservada é empregada na declaração de tipos de dados inteiros; if essa palavra-reservada é empregada em comandos condicionais do tipo if ; switch essa palavra-reservada é empregada em comandos condicionais do tipo switch. Por ser uma linguagem case-sensitive, C permite que o programador utilize variações como INT ou IF como nomes de suas variáveis ou funções, mas essa é uma péssima prática que deve ser evitada a todo custo, pois dificulta e muito a legibilidade e manutenção do código! 6.6 Tipos de dados Um tipo especifica as características de um dado, determinando assim quais valores podem ser armazenados, como podem ser lidos ou escritos e quais as operações possíveis com aquele dado. Toda variável e constante usada em um programa tem um tipo associado com ela, assim como o retorno de uma função Classificação dos tipos de dados Os tipos de dados podem ser divididos em três categorias: Tipo escalar (ou básico) representa uma única peça de dados; Tipo estruturado representa uma coleção de itens de dados; Tipo apontador faz referência ou aponta para outra peça de dados Tipos escalares em C A linguagem C apresenta cinco tipos básicos (escalares): char, int, float, double e void. Vejamos agora, um pouco mais detalhadamente, cada um desses tipos:

6 char Esse tipo de dado armazena um caracter, geralmente ocupando um byte. Abaixo, um exemplo de como declarar uma variável a do tipo char, já inicializada com o valor d : char a = d ; Caso deseje ler um caracter da entrada de dados e armazená-lo em uma variável, pode ser feito da seguinte: scanf( %c, &a ); int Esse tipo de dado armazena um número inteiro (positivo ou negativo). O espaço ocupado por esse tipo dependerá da implementação do compilador, podendo ocupar 2 ou 4 bytes. Abaixo, um exemplo de como declarar uma variável a do tipo int, já inicializada com o valor 3: int a = 3; Caso deseje ler o valor numérico da entrada de dados e armazená-lo em uma variável, pode ser feito da seguinte: scanf( %d, &a ); float Esse tipo de dado armazena um valor flutuante, isto é, um número fracionário, geralmente ocupando dois bytes. Abaixo, um exemplo de como declarar uma variável a do tipo float, já inicializada com o valor 0.5: float a = 0.5; Caso deseje ler o valor numérico da entrada de dados e armazená-lo em uma variável, pode ser feito da seguinte: scanf( %f, &a ); double Esse tipo de dado também armazena um valor flutuante, entretanto com uma maior precisão, geralmente ocupando 4 bytes. Abaixo, um exemplo de como declarar uma variável a do tipo double, já inicializada com o valor 0.5: double a = 0.5; Caso deseje ler o valor numérico da entrada de dados e armazená-lo em uma variável, pode ser feito da seguinte:

7 scanf( %lf, &a ); void Esse tipo de dado é utilizado em situações em que queremos dizer que não é necessária a especificação de um tipo de dado. Tais situações podem ocorrer, por exemplo, na hora de especificar os argumentos de uma função (podemos utilizar o termo void para dizer que não a função não requer argumentos) ou mesmo na definição do tipo de retorno de uma função (uma função cujo tipo de retorno é void não precisa retornar valor algum). Pode ser também usado na definição de ponteiros genéricos, como veremos mais à frente em nosso curso Modificadores de tipos A linguagem C apresenta o conceito de modificadores de tipos, que são identificadores utilizados na declaração de uma variável (ou no tipo de retorno de uma função) a fim de promover alguma modificação na sua estrutura ou manipulação. São quatro os modificadores em C: signed esse modificador determina que a variável poderá receber tanto valores positivos quanto negativos; unsigned esse modificador determina que a variável não poderá receber valores negativos; long esse modificador determina que a variável precisará de um maior espaço para armazenar um maior alcance de valores; short esse modificador determina que a variável precisará de um menor espaço, já que irá armazenar um menor alcance de valores (restrito a um mínimo 8 bits, que compõem um byte). Na imagem abaixo, é possível observar cada tipo de dado sofrendo a ação de cada um dos modificadores determinando qual o espaço em memória necessário para alocar uma variável daquele tipo, bem como a forma correta de ler um valor para aquele tipo bem como o intervalo de valores possíveis para cada qual:

8 6.7 Comentários Um comentário é todo tipo de informação escrita dentro do código-fonte que será descartada durante a compilação, não fazendo parte, portanto, do código compilado. Geralmente são textos escritos dentro do código-fonte para explicar ou descrever alguns aspectos relativos ao mesmo. Os comentários podem ser de linha ou de bloco (este último, permite o uso de várias linhas dentro do comentário). Em C, um comentário de bloco pode ser escrito assim: /* Programa incrivel super calculadora Programador: Christiano Santos Data: 06 de março de 2012 */ Enquanto que um comentário de linha pode ser escrito assim: //A instrucao abaixo realiza a soma de x e y e armazena em z z = x + y; //Nao foi facil?

9 6.8 Blocos de código Também conhecido como bloco de comandos, bloco de instruções ou comando composto. Trata-se de um ou mais comandos agrupados para serem executados sequencialmente sendo assim possível usá-los onde somente um comando é permitido ou para especificar o corpo de uma função. Abaixo, uma comparação entre um bloco de código especificado em Portugol e um bloco de código em C: Em Portugol Início Fim comandos Em C { } comandos; 6.9 Comandos para atribuição Um comando de atribuição permite estabelecer o valor de uma expressão (lado direito ou R-Value), como sendo o valor de uma variável (L-Value). Esta é a forma como podemos armazenar valores em uma variável a partir de algum tipo de processamento, geralmente um cálculo efetuado sobre expressões e/ou funções. C: Abaixo, uma comparação entre uma atribuição em Portugol e uma atribuição em Em Portugol variavel valor; Em Pascal variavel = valor; 6.10 Comandos para impressão Cada linguagem define uma variedade de opções quando se trata de comandos para impressão. Um comando para impressão é toda função ou palavra reservada que permite imprimir mensagens de texto legíveis ao usuário. Em C, há várias opções de comandos para impressão, sendo que focaremos nosso estudo na função printf. Abaixo, uma comparação entre o uso de um comando para impressão em Portugol e o comando printf em C: Em Portugol Imprima Texto; Em C printf(, [<parametros>] );

10 6.11 Comandos para leitura De forma similar aos comandos para impressão, cada linguagem pode oferecer várias opções para a leitura de dados. Um comando para leitura é um comando que permite que o usuário insira valores que serão armazenados em variáveis. Em C, há várias opções de comandos para impressão, sendo que focaremos nosso estudo na função scanf. Abaixo, uma comparação entre o uso de um comando para leitura em Portugol e o comando scanf em C: Em Portugol Leia variavel; Em C scanf( %d, &Dias); 6.12 Operadores e expressões De forma similar à matemática, em programação definimos um operador como sendo um símbolo que designa um determinado tipo de operação a ser realizada sobre um ou dois valores (valores estes denominados operandos). Já uma expressão trata-se da aplicação dos operadores sobre os operandos ou sobre outras expressões, que pode ser computada e assim resultar em um dado valor. As operações básicas ( +, -, *, / ) em Portugol e C funcionam de forma similar a como usamos no cotidiano. Além desses operadores, veremos vários outros, que serão estudados no capítulo seguinte. É importante lembrar que, na hora de escrever expressões, deve-se tomar muito cuidado quanto ao uso de parênteses e à prioridade das operações, a fim de que o resultado final seja o esperado. Estes não são os únicos conceitos e comandos importantes para o desenvolvimento de um bom programa em C. Ainda não estudamos comandos condicionais, comandos de repetição e interrupção, bem como a definição de funções e módulos, entretanto, com os conceitos já apresentados até agora, podemos começar a construir alguns programas mais simples Estrutura básica de um programa em C A partir dos exemplos já vistos e do que estudamos até agora, podemos dizer que a estrutura básica de um programa em C pode ser representado da seguinte forma: /* Declaracao de includes */ void main() {

11 } //Declaracao das variaveis comandos; 6.14 Exercícios 1. Implemente um programa que deve receber 3 notas do usuário e retornar a média delas; 2. Implemente um programa que deve ler números inteiros para duas variáveis a e b e, logo após, trocar os valores delas, isto é, a variável a deveria conter o valor de b e a variável b deveria conter o valor de a.