Operadores e separadores Identificadores Palavras chave Constantes

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1 Sumário Abordagem de um problema Noções de léxico e de sintaxe Alfabeto da linguagem C Operadores e separadores Identificadores Palavras chave Constantes Programação 2007/2008 DEEC-IST 1 Problema Pretende-se que seja desenvolvido um programa que calcule a força de atracção entre dois corpos de massa m1 e m2, (que constituem um sistema isolado) e que se encontram separados por uma distância d. m1 F1 F2 m2 d Programação 2007/2008 DEEC-IST 2

2 Abordagem de um Problema Análise do Problema: Objectivo: Determinar a força de atracção F Dados: m1 - Massa do corpo 1 m2 - Massa do corpo 2 d - Distância entre os corpos (centros de massa) F depende de m1, m2, d; Mas qual é a expressão? m1 F1 F2m2 d Programação 2007/2008 DEEC-IST 3 Abordagem de um Problema Análise do Problema / Resolução: É conhecido da Física que o módulo da força de atracção entre dois corpos, que constituem um sistema isolado, é dado pela lei de Newton da atracção universal. Na expressão intervem a constante de gravitação G cujo valor no Sistema Internacional de Unidades é igual a 6,670*10-11 [Nm 2 Kg -2 ]. F = G m m 1 d 2 2 m1 F1 d F2m2 Programação 2007/2008 DEEC-IST 4

3 Abordagem de um Problema Projecto: O programa deve pedir ao utilizador os valores de m1, m2 e d m1, m2 - representam números reais não negativos d - representa um número real positivo (não pode assumir o valor zero) É necessário utilizar três variáveis com o tipo apropriado para guardar números reais Convem verificar se os valores de m1, m2 e d satisfazem as condições acima enunciadas Programação 2007/2008 DEEC-IST 5 Abordagem de um Problema Projecto (cont.): Calcular o valor da força de atracção: Declarar a constante G Deve ter um tipo apropriado, real Declarar a variável f Deve ter um tipo apropriado, real Calcular o valor da expressão, onde são necessárias as operações: Multiplicação - Operador * Divisão - Operador / Apresentar o resultado Utilizar a função printf( ) para apresentar o resultado no ecrã Programação 2007/2008 DEEC-IST 6

4 Codificação A codificação de um algoritmo numa linguagem de alto nível, implica que o programador tenha que conhecer o modo como especificar os objectos e as acções do algoritmo. Os objectos podem ser classificados em: Variáveis - representam entidades (com memória) cujo contéudo, valor numérico, pode ser alterado ao longo da execução de um algoritmo. Em C o valor de uma variável é alterado através do operador de atribuição (sinal de igual) Exemplo: para colocar o valor 5 na variável a faz-se a = 5 Constantes - representam valores númericos que não é possível alterar durante a execução de um algoritmo. Cada objecto tem associado um tipo. O tipo permite especificar características do objecto. Se tem a capacidade para armazenar números inteiros, reais, caracter,... Programação 2007/2008 DEEC-IST 7 Codificação Acções sobre objectos: Expressão - É uma sequência de operandos e de operadores que ao serem avaliados produz um valor (de tipo apropriado). Os operadores representam acções elementares (adição,...). Nas expressões os nomes das variáveis representam os valores númericos que têm armazenados. Exemplos: a) ( ) * 5 b) preco_unitario * quantidade Função - É uma sequência de expressões e instruções de controlo do fluxo de um programa, que é identificada por um nome de modo a esconder a complexidade da implementação. Exemplo: a) sin(x) b) exp(x) Em relação às funções seno e exponencial sabe-se o que fazem nas não como é que as funções são realizadas, que instruções é que são utilizadas. Programação 2007/2008 DEEC-IST 8

5 Codificação / Implementação /* Programa: atraccaog.c Objectivo: Calcula a forca de atraccao entre dois corpos Input: Massas dos corpos - m1, m2 Distancia entre os corpos d! Output: Forca resultante - fr Autor: B. Andrade da Costa Data: 2003/02/ */ #include <stdio.h> /* Necessidade de utilizar as funcoes printf() e scanf() */ int main(void){ constfloat G=6.6670e-11; /* Constante de gravitacao */ float m1, m2; /* Massa dos corpos */ float d; /* Distancia entre os corpos */ float fr; /* Forca resultante */ printf("determinacao da forca de atraccao entre dois corpos \n\n"); printf("massas (kg), m1 e m2: "); scanf("%f %f",&m1,&m2); Programação 2007/2008 DEEC-IST 9 Codificação / Implementação (cont.) /* Teste dos dados: m1, m2*/ if((m1<0.0) (m2<0.0)){ printf("pelo menos uma massa e' negativa\n"); printf("fim do programa"); return -1; } printf("distancia (m), d = "); scanf("%f",&d); /* Teste dos dados: d*/ if(d<= 0.0){ printf("distancia negativa \n"); printf("fim do programa"); return -1; } /* Calculo da expressao, lei de Newton da atraccao universal */ fr=g*m1*m2/(d*d); /* Apresenta o resultado */ printf("forca de atraccao = %f [N]", fr); return 0; } Programação 2007/2008 DEEC-IST 10

6 Noções de Léxico e de Sintaxe O desenvolvimento e interpretação correcta de programas numa linguagem implica o estudo dos elementos e regras que definem a linguagem de programação: Alfabeto - conjunto não vazio de símbolos elementares. Léxico - Sequências de símbolos elementares que são agrupados de acordo com as regras da linguagem e que premitem representar objectos e acções. Sintaxe - Regras que permitem agrupar os elementos lexicais (palavras) da linguagem de modo a constituirem instruções (frases). Semântica - Regras que permitem dar significado às instruções (frases). Programação 2007/2008 DEEC-IST 11 O Alfabeto Um programa em C é uma sequência de caracteres que é obtido a partir de um alfabeto. Os programas em C são escritos utilizando um subconjunto da norma ISO/IEC que é designada por bloco latino básico: As 54 letras latinas maiúsculas e minúsculas: A B C D E F G H I K L M N O P Q R S T U V W X Y Z a b c d e f g h i k l m n o p q r s t u v w x y z Os 10 dígitos: O espaço, o tabulador horizontal (HT), o tabulador vertical(vt), o carácter de controlo form feed (FF) Programação 2007/2008 DEEC-IST 12

7 O Alfabeto Os caracteres gráficos da tabela seguinte: Carácter Nome Carácter Nome Carácter Nome! Ponto de + Sinal de adição Vírgulas exclamação dobradas # Cardinal = Sinal de igual { Chaveta esquerda % Percentagem ~ til } Chaveta direita ^ Acento circunflexo [ Parênteses recto esquerdo, Vírgula & i comercial ] Parênteses. Ponto final recto direito * Asterisco Apóstrofo < Sinal menor (do que) ( Parênteses curvo esquerdo Barra vertical > Sinal maior (do que) _ Sublinhado \ Barra deitada / Sinal de divisão (backslash) ) Parênteses curvo direito ; Ponto e vírgula? Ponto de interrogação - Hífen ou sinal de subtracção : Dois pontos Programação 2007/2008 DEEC-IST 13 O Alfabeto Caracteres adicionais: Podem ser utilizados no ficheiro fonte Nota: Os caracteres de formatação de texto (BS) - backspace (CR) - Carriage return Os caracteres latinos adicionais $ - - Arroba ` - acento grave Os caracteres de formatação de texto são interpretados como espaços (em branco). Os caracteres adicionais só podem ser utilizados em comentários, constantes do tipo caracter, strings (vectores de caracteres) e nomes de ficheiros. Num programa em C, o espaço, o fim-de-linha, o tabulador vertical, o tabulador horizontal, são denominados de caracteres de espaço em branco. Estes caracteres são ignorados sempre que sejam utilizados como separadores de elementos lexicais. Programação 2007/2008 DEEC-IST 14

8 Os caracteres que constituem um programa em C são agrupados em sequências de caracteres de modo a constituirem elementos lexicais ( tokens ): O compilador forma, sempre que possível, o maior elemento lexical à medida que vai lendo os caracteres da esquerda para a direita (e de cima para baixo). Classes de elementos lexicais Operadores e separadores Identificadores Palavras chave Constantes: Inteiras, Reais (vírgula flutuante), Caracter, Sequências de caracteres, Caracteres de escape Devem-se separar, com os separadores apropriados, os elementos lexicais: Identificadores, palavras chave, constantes inteiras, constantes reais (float) dos elementos lexicais do mesmo tipo que lhes são adjacentes. Programação 2007/2008 DEEC-IST 15 Operadores e Separadores Classe Operadores Simples! % ^ & * - + = ~. < > /? Operadores de atribuição compostos += -= *= /= %= <<= >>= &= ^= = Outros Operadores compostos << >> <= >= ==!= && Separadores ( ) [ ] { }, ; : espaço Programação 2007/2008 DEEC-IST 16

9 Identificadores Um identificador é um nome, sequência de caracteres latinos que é utilizado para designar uma entidade (constante, variável, função) Constante é um dado que não pode ser alterado durante a execução do programa. Variável é uma zona de memória que tem um nome e pode armazenar dados. O seu contéudo pode ser modificado durante a execução do programa. Um identificador tem de obedecer a determinadas regras: É uma sequência de caracteres (maiúsculas e minúsculas, dígitos e o sublinhado) mas o primeiro carácter não pode ser um digito Um identificador tem algumas restrições: Não pode ser igual a palavras chave O primeiro carácter não deve ser o sublinhado Programação 2007/2008 DEEC-IST 17 Palavras chave: As palavras chave são identificadores que têm um significado especial para o compilador e como tal não pode ser utilizados fora do contexto que é determinado pela linguagem. Palavras chave auto _Bool a break case char _Complex a const continue default restrict do double else enum extern float for goto if _Imaginary a inline int long register return short signed sizeof static struct switch typedef union unsigned void volatil while a Estas palavras chave foram introduzidas na versão do C99, Há ainda a palavra chave asm, e mais algumas extensões Programação 2007/2008 DEEC-IST 18

10 Constantes: A classe lexical das constantes (literais) incluem quatro tipos: Inteiras vírgula flutuante carácter sequência de caracteres (strings constantes) As constantes são dados que não podem ser alterados durante a execução de um programa. Programação 2007/2008 DEEC-IST 19 Constantes Inteiras: As constantes inteiras podem ser especificadas em notação decimal, octal e hexadecimal Exemplo de constantes inteiras: a=0xf3 /*0 é diferente da letra o */ b=32 c=045 Exemplo de constantes inválidas (porquê?) d=081 e=ff Programação 2007/2008 DEEC-IST 20

11 Exemplo de constantes inteiras: Decimal Octal Hexadecimal Decimal Octal Hexadecimal x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x xa x1a xb x1b xc x1c xd x1d xe x1e xf x1f As constantes inteiras podem ser do tipo sem sinal (u, U) e ou ter uma gama de representação elevada (l, L) Programação 2007/2008 DEEC-IST 21 Constantes reais ou em vírgula flutuante: As constantes reais podem ser escritas com o ponto decimal e/ou com um expoente com sinal. Podem ser utilizados os sufixos float (precisão simples), double (precisão dupla) Nota: Na revisão C99 foram introduzidas constantes reais na notação hexadecimal Exemplo de constantes reais: A representação do número 1.23*10 6 pode ser realizada das formas seguintes: 1.23e6 1.23E e7 12.3E5 123e4 Programação 2007/2008 DEEC-IST 22

12 Por defeito todas as constantes reais são de precisão dupla 2.5 /* Constante double, de dupla precisão */ Para instruir o compilador, para processar uma constante real com precisão simples 1.0f ou 1.0F 3.123f ou 3.123F 5.12e6F Se se pretender instruir o compilador para processar uma constante com uma precisão superior a double (long double), deve-se utilizar os sufixos L ou l 1.0L ou 1.0l /*l minúsculo é diferente do um (1) */ 8.76e4L ou 8.76e4l Programação 2007/2008 DEEC-IST 23 Constantes carácter: Uma constante carácter é escrita entre. Exemplos: a, 4,?, \n. Existe uma correspondência entre os caracteres e um código/valor númerico que é utilizado internamente pelo computador (como exemplo refere-se o código ASCII, ou normas que fazem a extensão do código ASCII). Exemplos char s= a ; int valor; valor= C - A ; Carácter Valor A 65 B 66 C 67 a 97 b 98 c % 37? 63 Programação 2007/2008 DEEC-IST 24

13 Constantes strings: Uma constante string é uma sequência (possivelmente vazia) de carácteres delimitados pelas aspas,. Exemplos: A função printf e a funçãoscanf recebem argumentos que são constantes string. Exemplos: Introduza as moedas\n Username = Password= Data/Hora Erro. Socorro! \a Programação 2007/2008 DEEC-IST 25 Constantes de escape: Os caracteres de escape são utilizados para realizar acções de formatação de texto no ecrã, como mudança para o início na próxima de linha (\n). Podem ser utilizados em constantes caracter, ou em constante string. Carácter Significado código Significado \a Alerta, sino \\ Backslash (BS) (BEL) \b Backspace (BS) \ Apóstrofo \f Form feed (FF) \ aspas \n Nova linha (NL ou LF) \r Carrige return (CR) \t Tabulador horizontal (HT) \v Tabulador vertical (VT) \? ponto de interrogação apóstrofo \ooo \xhhh Carácter com o código octal ooo Carácter com o código hex hhh Programação 2007/2008 DEEC-IST 26