Aula 8 Vetores e Ponteiros

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1 Universidade Federal d Espírit Sant Centr Tecnlógic Departament de Infrmática Prgramaçã Básica de Cmputadres Prf. Vítr E. Silva Suza Aula 8 Vetres e Pnteirs 1. Intrduçã Cm já vims, variáveis sã abstrações que ns permitem acessar uma psiçã da memória d cmputadr pr mei de um nme simbólic que esclhems. Às vezes, precisams armazenar um grup de variáveis de mesm tip sb mesm nme. Para iss fram criadas as variáveis indexadas. Indexada vem d fat das diversas variáveis serem individualizadas pr índices; Variável cm um índice = vetr; cm dis índices = matriz. Os nmes vêm da matemática; Númer de índices = dimensã. Nã há limites, mas é rar uma dimensã mair que 2. Primeir verems cm utilizar variáveis indexadas de frma estática (númer pré-definid de elements). Em seguida, aprenderems a definir númer de elements de frma dinâmica, utilizand pnteirs. Pnteirs sã variáveis que apntam para uma psiçã de memória qualquer; A partir desta psiçã pdem haver um u mais elements d tip d pnteir; Vetres e pnteirs pdem ser tratads de frma unifrme em C. 2. Variáveis indexadas (vetres e matrizes) 2.1. Declaraçã // Use: tip variavel[tamanh] int ntas[31]; // Um vetr cm 31 valres inteirs. flat tabela[10][5]; // Uma matriz cm 10 linhas e 5 clunas. char nme[50]; // Um vetr de caracteres, u seja, string! 2.2. Operações Nã há perações sbre td cnjunt, smente sbre seus indivídus; Algumas linguagens de prgramaçã pdem ter funções específicas (ex.: rdenar um vetr, cmparar um vetr cm utr, etc.); Nã verems nenhuma funçã deste tip nesta aula Acess as indivídus Usa-se peradr de indexaçã: [ ]: int primeiranta = ntas[0]; int segundanta = ntas[1]; // O 1 element tem índice zer. // O 2 tem índice 1, etc. Atençã: primeir element tem índice 0 (zer), últim tem índice (tamanh 1); Quand individualizads, funcinam cm variáveis nrmais: tabela[1][4] = 1.4; // Atribui valr à 2a linha, 5a cluna. scanf("%d", &ntas[30]); // Lê a última nta. printf("%f", tabela[0][0]); // Imprime primeir númer da matriz. O prgramadr deve tmar cuidad para nã acessar índices inválids: cmpiladr nã emitirá um err, mas muit prvavelmente haverá um err na hra da execuçã d prgrama: tabela[1][5] = 1.5; scanf("%d", &ntas[31]); // 2a linha, 6a cluna?? // Índice 31 = 32 element. Nã existe!

2 Universidade Federal d Espírit Sant Centr Tecnlógic Departament de Infrmática Prgramaçã Básica de Cmputadres Prf. Vítr E. Silva Suza 2.4. Exempl: ler 10 númers e imprimi- ls em rdem inversa, multiplicads pr 2 #include <stdi.h> main() { int i, numers[10]; printf("infrme 10 númers inteirs:\n"); fr (i = 0; i < 10; i++) scanf("%d", &numers[i]); printf("dbr ds númers infrmads em rdem inversa:\n"); fr (i = 9; i >= 0; i--) { numers[i] = numers[i] * 2; printf("%d\n", numers[i]); 2.5. Relembrand: strings sã vetres de char Mencinad na aula sbre a linguagem C: char representa 1 caractere. Para frmar strings, utilizams vetres de char: char nme[50]; Relembrand as funções: Para ler uma string, usa-se gets(str); Para atribuir uma string a utra, usa-se strcpy(strdestin, strorigem); Para cncatenar uma string a utra, usa-se strcat(strdestin, strorigem); Para saber tamanh de uma string, usa-se strlen(str); Para cmparar uma string cm utra, usa-se strcmp(str1, str2): retrna 0 se iguais, < 0 se str1 < str2, > 0 se str1 > str2; Tdas as funções acima requerem #include <string.h>. Exempl: #include <stdi.h> #include <string.h> main() { char umnme[30], utrnme[50]; int tam; // Lê um nme. printf("digite um nme: "); gets(umnme); // Cpia- para utr vetr. strcpy(utrnme, umnme); // Infrma tamanh d nme digitad.

3 Universidade Federal d Espírit Sant Centr Tecnlógic Departament de Infrmática Prgramaçã Básica de Cmputadres Prf. Vítr E. Silva Suza tam = (int)strlen(utrnme); printf("o nme digitad pssui %d caracteres.\n", tam); // Lê utr nme e adicina ";" a final de ambs. printf("digite utr nme: "); gets(umnme); strcat(umnme, ";"); strcat(utrnme, ";"); // Cmpara s nmes e imprime em rdem alfabética. printf("em rdem alfabética:\n"); if (strcmp(umnme, utrnme) < 0) printf("%s\n%s\n", umnme, utrnme); else printf("%s\n%s\n", utrnme, umnme); 2.6. Inicializaçã de vetres e strings Quand declarams variáveis, elas pdem ser inicializadas para um valr fix: int valr = 10; O mesm pde ser feit cm vetres e strings: flat vetr[6] = { 1.3, 4.5, 2.7, 4.1, 0.0, ; int matriz[3][4] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 ; char umnme[10] = { 'J', '', 'a', '', '\0' ; char utrnme[10] = "Ja"; char vetrstrings[3][10] = { "Ja", "Maria", "Jse" ; // O tamanh pde ser determinad autmaticamente pel C: char mensagem[] = "Bm dia turma!"; // 14 chars int matriz[][2] = { 1,2,2,4,3,6,4,8,5,10 ; // 5 x 2 int 3. Pnteirs Pnteirs sã tips especiais de variáveis que armazenam nã um dad diretamente (um inteir, um real, um caractere) mas sim endereç de memória nde um dad se encntra; (int) 100 Memória (* int) 0x00

4 Universidade Federal d Espírit Sant Centr Tecnlógic Departament de Infrmática Prgramaçã Básica de Cmputadres Prf. Vítr E. Silva Suza Pnteirs sã declarads cm se fssem variáveis nrmais d tip desejad, prém usand um * para indicar que é um pnteir: int *pnteirparaint; Assim cm variáveis nrmais, um pnteir nã inicializad (cm exempl acima) pssui um valr qualquer (lix de memória) e, prtant, apnta para um lcal descnhecid. Usar um pnteir assim pde causar graves errs n prgrama; Para inicializar um pnteir, precisams atribuir um endereç de memória a ele. Cm nã sabems endereç das variáveis, utilizams peradr & (que já vims n scanf!): int uminteir = 100; int *pnteirparaint = &uminteir; Cm pnteir apntand para um endereç válid, pdems usá-l. Para acessar valr apntad pel pnteir, utilizams nvamente *, que é peradr de resluçã de referências: int uminteir = 100; int *pnteirparaint = &uminteir; printf("%d\n", *pnteirparaint); // Imprime 100. *pnteirparaint = *pnteirparaint * 2; // Nte s dis uss de * printf("%d\n", uminteir); // Imprime 200! printf("%p\n", pnteirparaint); // Imprime endereç. Cm vist n exempl acima, mdificar valr apntad pel pnteir bviamente mdifica também valr da variável riginal, cuj endereç clcams n pnteir; 3.1. Pnteirs cm vetres Ns exempls anterires, pnteir apntava para um únic valr de um determinad tip; Pdems, n entant, usar pnteirs cm vetres, apntand para primeir de uma sequência de valres de um determinad tip e, em seguida, navegar pels demais valres; Veja n exempl: flat vetr[6] = { 1.3, 4.5, 2.7, 4.1, 0.0, ; flat *pnteir = vetr; fr (i = 0; i < 6; i++) { printf("%.1f\n", *pnteir); pnteir++; N códig acima, repare seguinte: O pnteir recebe valr de vetr, sem usar & cm anterirmente. Iss se dá prque vetres e pnteirs sã tratads de frma unifrme (vetres sã pnteirs); O printf() imprime valr apntad pel pnteir. Cm sabems que é pnteir para flat, ele imprime da primeira vez apenas primeir element; Em seguida, pnteir++ faz cm que pnteir apnte para próxim element na memória. Sabend que é um pnteir pra flat, sabems quants bytes pular para chegar a próxim element; Para demnstrar a unifrmidade de tratament de vetres e pnteirs, veja n próxim códig que peradr de indexaçã [] é usad n pnteir. Repare também que &vetr[0] == vetr:

5 Universidade Federal d Espírit Sant Centr Tecnlógic Departament de Infrmática Prgramaçã Básica de Cmputadres Prf. Vítr E. Silva Suza flat vetr[6] = { 1.3, 4.5, 2.7, 4.1, 0.0, ; flat *pnteir = &vetr[0]; fr (i = 0; i < 6; i++) printf("%.1f\n", pnteir[i]); 3.2. Pnteirs para pnteirs e a funçã main() Pnteirs sã variáveis especiais, mas sã também variáveis. Prtant é pssível criarms pnteirs que apntam para utrs pnteirs; Cm vims, strings sã vetres de char e pnteirs e vetres sã tratads de frma igual. Prtant, para terms um vetr de strings usand pnteirs será necessári um pnteir para pnteir para char (equivalente a uma matriz de char): // A cnversã de char[][] para char** deve ser feita em 2 etapas: char vetrstrings[3][10] = { "Ja", "Maria", "Jse" ; char *vetrpnteirs[3]; char **pnteir = vetrpnteirs; fr (i = 0; i < 3; i++) { vetrpnteirs[i] = vetrstrings[i]; printf("%s\n", *pnteir); pnteir++; Pnteir para pnteir para char é usad pel métd main() para ler arguments passads pela linha de cmand: #include <stdi.h> main(int argc, char **argv) { fr (i = 0; i < argc; i++) printf("argument %d: %s\n", i, argv[i]); Assumind que prgrama acima fi salv n arquiv ec.c: $ gcc - ec ec.c $./ec Um Dis Três Argument 0:./ec Argument 1: Um Argument 2: Dis Argument 3: Três 3.3. Alcaçã dinâmica de vetres Às vezes precisams armazenar infrmações em vetres mas nã sabems a quantidade de infrmações a armazenar; Para iss, a bibliteca <stdlib.h> ferece uma funçã para alcaçã dinâmica de memória. Veja n exempl abaix: #include <stdi.h> #include <stdlib.h>

6 Universidade Federal d Espírit Sant Centr Tecnlógic Departament de Infrmática Prgramaçã Básica de Cmputadres Prf. Vítr E. Silva Suza main() { int i, qtd, *numers; printf("quants númers deseja infrmar? "); scanf("%d", &qtd); numers = (int *)mallc(qtd * sizef(int)); printf("infrme %d númers inteirs:\n", qtd); fr (i = 0; i < qtd; i++) scanf("%d", &numers[i]); printf("dbr ds númers infrmads em rdem inversa:\n"); fr (i = qtd - 1; i >= 0; i--) { numers[i] = numers[i] * 2; printf("%d\n", numers[i]); A funçã mallc() recebe cm parâmetr númer de bytes a alcar; Cm nã tems certeza de quants bytes um inteir cupa, usams sizef(int) para bter esta infrmaçã; Multiplicams iss pela quantidade de inteirs que querems n vetr (qtd); A funçã mallc() retrna um pnteir genéric (pde ser usada para alcar dinamicamente vetres de qualquer tip). Pr iss precisams cnverter resultad para (int *); O restante d prgrama é igual a exempl d iníci da aula, trcand valr fix 10 pela variável qtd, infrmada pel usuári.

7 Universidade Federal d Espírit Sant Centr Tecnlógic Departament de Infrmática Prgramaçã Básica de Cmputadres Prf. Vítr E. Silva Suza Exercícis Vetres e Pnteirs 1) Elabre um algritm para realizar a sma de dis vetres, A e B, de númers reais e de tamanh 5. 2) Estenda algritm anterir para realizar a sma de duas matrizes, A e B, de númers reais e de dimensã 3 x 5. 3) Reescreva exercíci 1 utilizand alcaçã dinâmica de vetres, u seja: pergunte a usuári tamanh ds vetres, em seguida leia A e B e imprima sua sma.

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