Linguagem C. IF61A/IF71A - Computação 1 Prof. Leonelo Almeida. Universidade Tecnológica Federal do Paraná

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1 Linguagem C IF61A/IF71A - Computação 1 Prof. Leonelo Almeida Universidade Tecnológica Federal do Paraná

2 Até agora... Sabemos construir algoritmos que tenham: Variáveis Comandos sequenciais Entrada e saída de dados pelo dispositivo padrão Estruturas condicionais e de decisão Estruturas de repetição

3 Mas... Foco em algoritmos Identificação do problemas Entradas e saída Computação para transformar E->S

4 Aula de hoje Linguagem de programação C Levando os algoritmos para o computador Conversão de conceitos aprendidos até agora para: linhas de código Adaptação de notas de aula do prof. Ricardo Anido, Instituto de Computação, Unicamp

5 Ferramental Você deverá ter acesso a um computador. Para criar um programa, utilizamos um editor de texto (para escrever o código do programa) e um compilador. O compilador transforma o código em um programa executável. Se você usa Linux ou MAC OS, você poderá utilizar qualquer editor simples como Emacs, Kyle, etc. Será preciso instalar o compilador gcc. Você pode utilizar uma IDE que integra editor de texto e compilador, como:

6 Para aprender a programar FAÇAM em vez de observar/copiar Resolvam e implementem diversos problemas e exercícios Das listas De outras fontes como livros, Web, etc

7 Compiladores e linguagens de programação Uma linguagem de programação é um conjunto de comandos que são mais próximos da linguagem humana do que os sinais digitais. Um compilador é um programa que lê um código de uma linguagem de programação e o transforma em um programa executável. Na verdade o compilador realiza esta tarefa juntamente com um outro programa, chamado montador (assembler). Um sistema operacional controla e abstrai o hardware, a segurança dentre outros fatores. Linguagem de Programação Compilador + Montador Sistema Operacional

8 Primeiro programa em C Código fonte: arquivo com as declarações e operações segundo uma linguagem de programação #include <stdio.h> int main() { printf("hello, world!\n"); }

9 Primeiro programa em C Código fonte: arquivo com as declarações e operações segundo uma linguagem de programação #include <stdio.h> int main() { printf("hello, world!\n"); } Fim do código fonte Biblioteca/Cabeçalho padrão de entrada/saída Função principal do código Imprime um conjunto de caracteres para a saída padrão

10 Executando programas Primeiro deve-se compilar o código fonte Depois é possível executá-lo como qualquer outro programa instalado em seu computador $ gcc hello.c -o hello $./hello Hello, world!

11 Executando programas Primeiro deve-se compilar o código fonte Depois é possível executá-lo como qualquer outro programa instalado em seu computador $ gcc hello.c -o hello $./hello Hello, world! Executa o programa Compila o código fonte Resultado do programa

12 Erros Em tempo de compilação: ocorre quando tenta compilar um programa Em tempo de execução: ocorre quando o compilador gera o executável, mas o programa realiza uma operação não esperada

13 Declaração de variáveis Formato: tipodedado nomevariavel; Para várias variáveis do mesmo tipo: tipodedado nomevar1, nomevar2,... ; Exemplos corretos: int soma; float preco, abacaxi; char resposta; Exemplos incorretos: soma int; float preco abacaxi

14 Nomes de variáveis Deve começar com uma letra (maiúscula ou minúscula) ou subscrito(_). Nunca pode começar com um número. Pode conter letras maiúsculas, minúsculas, números e subscrito. Não pode-se utilizar como parte do nome de uma variável: { ( + - * / \ ;.,? Letras maiúsculas e minúsculas são diferentes: int c; int C;

15 Nomes de variáveis As palavras seguintes já tem um significado na linguagem C e por esse motivo não podem ser utilizadas como nome de variáveis: auto, double, int, struct, break, enum, register, typedef, char, extern, return, union, const, float, short, unsigned, continue, for, signed, void, default, goto, sizeof, volatile, do, if, static, while

16 Tipos de variáveis (inteiro) int: o comprimento depende do processador. Em processadores Intel comuns: ocupa 32 bits e armazena valores de a unsigned int: o comprimento depende do processador e que armazena somente valores positivos. Em processadores Intel comuns: ocupa 32 bits e armazena valores de 0 a long int: ocupa 64 bits em computadores Intel de 64bits e pode armazenar valores de aprox. -9x10 18 a aprox. 9x10 18 unsigned long int: Inteiro que ocupa 64 bits e em computadores Intel de 64bits e armazena valores de 0 até aprox. 18x10 18 short int: Inteiro que ocupa 16 bits e pode armazenar valores de a unsigned short int: Inteiro que ocupa 16 bits e pode armazenar valores de 0 a

17 Tipos de variáveis (caractere) char: armazena somente um caractere. Para cadeias de caractere (ou strings): char exemplo[4] = {'a','b','c','\0'}; char exemplo[4] = "abc"; Por isso elas são declaradas com o tamanho desejado + 1. Strings sempre acabam com o caractere \0

18 Tipos de variáveis (ponto flutuante) float: Utiliza 32 bits, e na pratica tem precisão de aproximadamente 6 casas decimais (depois do ponto). Pode armazenar valores de (+/-)10-38 a (+/-)10 38 double: Utiliza 64 bits, e na pratica tem precisão de aproximadamente 15 casas decimais. Pode armazenar valores de (+/-) a (+/-)10 308

19 Atribuições Nos algoritmos usamos a seta para esquerda <- Em C usamos o sinal de igual (=) Ou seja: nomevariavel = valor; Exemplos: int idade; idade = 12; idade = idade + 1; idade++;

20 Constantes São valores que devem aparecer, por alguma razão, no programa. Também são de um tipo de dados Exemplos de constantes Inteiras: 10, 145, , -5 Ponto flutuante: , , 5.0 Caracteres: 'A', '!', '4', '(' String: Hello world, Bonjour, Olá

21 Constantes Inteiras: Base decimal. Ex: 10, 145, Base hexadecimal (base 16). Ex: 0xA (0xA 16 = 10), 0x100 (0x = 256) Ponto flutuante Base decimal. Ex: Notação científica: 2e2 (2x10 2 ) Caracteres São inteiros que representam símbolos Tabelas de símbolos ASCII (American Standard Code for Information Interchange), EBCDIC, Unicode, etc

22 Constantes Inteiras: Base decimal. Ex: 10, 145, Base hexadecimal (base 16). Ex: 0xA (0xA 16 = 10), 0x100 (0x = 256) Ponto flutuante Base decimal. Ex: Notação científica: 2e2 (2x10 2 ) Caracteres São inteiros que representam símbolos a 98 b 99 c... Tabelas de símbolos ASCII (American Standard Code for Information Interchange), EBCDIC, Unicode, etc

23 Escrita de dados Nos algoritmos utilizamos a função imprima([ texto1 ],[var1,...],[ texto2 ],...); Na linguagem C utilizamos a função printf( um texto,[var1, var2,...]);

24 Escrita de dados Para imprimir variáveis e constantes printf( Vai demorar %d %s., num, unidade); %d imprime um inteiro, adicione u para unsigned, l para long. Ex.: %ud %s imprime uma string %f imprime um ponto flutuante. Use %e para notação científica. Use %.2f para float com 2 casas decimais %lf imprime um double %c imprime um caractere

25 Formatação da escrita dados #include <stdio.h> main() { int var_inteiro = , var_inteiro2 = 256; float var_flutuante = ; char var_caractere = 'A'; printf("\n[%%]\n"); printf("\n------inteiros------\n"); printf ("[%d] e [%10d] e [%-10d] e [%010d]\n", var_inteiro, var_inteiro, var_inteiro, var_inteiro); printf ("[%o]\n", var_inteiro2); printf ("[%x]\n", var_inteiro2); printf ("[%#o] e [%#x]\n", var_inteiro2, var_inteiro2); printf ("O %%d vem do termo \"decimal\".\n"); printf("\n------caractere------\n"); printf ("[%c]\n", var_caractere); printf ("[%s]\n", "Um texto aqui."); printf("\n------ponto FLUTUANTE------\n"); printf ("[%.2f] e [%10.2f] \n", var_flutuante, var_flutuante); printf ("[%e]\n", var_flutuante); }

26 Formatação da escrita dados #include <stdio.h> main() { int var_inteiro = , var_inteiro2 = 256; float var_flutuante = ; char var_caractere = 'A'; printf("\n[%%]\n"); printf("\n------inteiros------\n"); printf ("[%d] e [%10d] e [%-10d] e [%010d]\n", var_inteiro, var_inteiro, var_inteiro, var_inteiro); printf ("[%o]\n", var_inteiro2); printf ("[%x]\n", var_inteiro2); printf ("[%#o] e [%#x]\n", var_inteiro2, var_inteiro2); printf ("O %%d vem do termo \"decimal\".\n"); printf("\n------caractere------\n"); printf ("[%c]\n", var_caractere); printf ("[%s]\n", "Um texto aqui."); printf("\n------ponto FLUTUANTE------\n"); printf ("[%.2f] e [%10.2f] \n", var_flutuante, var_flutuante); printf ("[%e]\n", var_flutuante); }

27 Leitura de dados do teclado Nos algoritmos utilizamos a função leia([var1,...]); Na linguagem C utilizamos a função scanf( %f%d..., &var1, &var2,...); Parâmetros: Uma string, indicando os tipos das variáveis que serão lidas e o formato dessa leitura. Uma lista de variáveis. Aguarda que o usuário digite um valor e atribui o valor digitado à variável.

28 Um exemplo #include <stdio.h> int main(){ int num; printf("digite um número: "); scanf("%d", &num); printf("o valor é: %d", num); }

29 Um exemplo #include <stdio.h> int main(){ int num; printf("digite um número: "); scanf("%d", &num); printf("o valor é: %d", num); } Por que usamos & antes da variável?

30 Um exemplo #include <stdio.h> int main(){ int num; printf("digite um número: "); scanf("%d",&num); printf("o valor é %d\n", num); printf("o endereço do valor é %d", &num); } A função scanf espera ponteiros em seus parâmetros O operador & (e comercial) retorna o endereço de memória da variável. Se o usuário informar 101. Os resultado serão: O valor é 101 O endereço do valor é Onde corresponde a um endereço de memória onde para onde a variável aponta e armazena seu valor atual.

31 Buffer de teclado Após consecutivas leitura e escritas, pode haver lixo no buffer de leitura de teclado. A função abaixo limpa o buffer e garante uma leitura segura. fflush(stdin);

32 Operadores aritméticos + Adição - Subtração * Multiplicação / Divisão % Resto da divisão Sobre a divisão: 5/2 o resultado é 2. Quando pelo menos um dos operandos for ponto flutuante, então a divisão será fracionária. 5.0/2 o resultado é 2.5.

33 Quais os valores impressos? #include <stdio.h> int main(){ int a=5, b=2; float c=5.0, d=2.0; printf("%d \n, a/b); printf("%f \n", a/d); printf("%f \n", c/d); }

34 Precedência entre operadores * e / % + e Para alterar a precedência SEMPRE use parênteses.

35 Incremento e decremento Incremento: a++ Decremento: a-- Também pode-se usar ++a e --a. Nesse caso, o incremento/decremento ocorre antes da variável ser usada na expressão Exemplo: int a, b, c; a = 6; O que será b = a++; impresso? c = ++a; printf( %d %d %d, a, b, c);

36 Comentários Use // para comentários de somente uma linha Exemplo: //autor: Fulano Use /* */ para comentários de várias linhas Exemplo: /* autor: Fulano Data de criação: */ Importantes para: identificar o algoritmo (autor, data de criação, propósito), descrever trechos importantes, explicar parâmetros e entrada, etc.

37 Operadores relacionais == Igualdade!= Diferença > Maior que >= Maior ou igual que < Menor que <= Menor ou igual que

38 O que será impresso? #include <stdio.h> int main(void) { int a, b; printf("%d\n", 9 > 3); printf("%d\n", (3*4)/2!= (2*3) ); a = 1; b = -1; printf("%d\n", a!=b); return 0; }

39 Operadores lógicos && E OU! Não Exemplos a = 0; b = 1; (a!=b) &&!(b == a)!(a!= b)