Sub-rotinas David Déharbe

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1 Sub-rotinas David Déharbe 1 1

2 Objetivos da aula Os conceitos de sub-rotina, funções e procedimentos; Como usar sub-rotinas em C: parâmetros de sub-rotinas: parâmetros formais e parâmetros efetivos. passagem de parâmetro por valor Como definir novas sub-rotinas em C. Sub-rotinas e tipos. 2 2

3 Motivação; Roteiro da aula Conceitos gerais; Uso de sub-rotinas; Definição de sub-rotinas; Exercícios. 3 3

4 Motivação Até agora, vimos programas onde todo o código executado encontrase na função main. As vezes usamos recursos externos #include <stdio.h> printf, scanf #include <math.h> cos, log, pow Esses recursos externos são componentes de programa, pré-definidos e empacotados na biblioteca padrão da linguagem C. Cada um desses componentes possui um papel preciso: imprimir um texto, calcular o cosseno de um ângulo em radianos, etc. 4 4

5 Motivação Quando uma aplicação real é projetada, identifica-se a necessidade de definir novos componentes. Exemplo 1 (processamento numérico): inversão de uma matriz. Exemplo 2 (sistema acadêmico): ordenar os alunos de uma turma pela ordem alfabética. Exemplo 3 (jogo de poker): identificar qual mão ganha. Sub-rotinas são unidades de código responsável por desempenhar um certo papel, de forma relativamente independente do resto do programa. 5 5

6 Vantagens Vantagens Decomposição de uma tarefa complexa (desenvolver uma aplicação) em múltiplas tarefas menores (desenvolver subrotinas). Reutilização de código dentro de um programa: cada vez que há trechos de código repetidos, há oportunidade para criar uma subrotina. Diminui o tamanho do código. Reutilização de código entre aplicações: uma mesma rotina pode ser usada em vários programas. Divisão do trabalho em uma equipe de programadores: cada programador é responsável por sub-rotinas específicas. Desvantagem Aumenta ligeiramente o tempo de execução. 6 6

7 Definição (Wikipedia) Uma sub-rotina consiste em uma porção de código que resolve um problema muito específico, parte de um problema maior (a aplicação final). Qual problema muito específico as seguintes sub-rotinas resolvem: printf, scanf, cos, exp, pow? Geralmente é feita a distinção entre função e procedimento. Uma função é uma sub-rotina que retorna algum valor (fun. Um procedimento é uma sub-rotina que não retorna valor. 7 7

8 Os elementos de uma sub-rotina Uma sub-rotina possui um nome, que é a identidade dela dentro do programa. Idealmente esse nome reflete o problema que a sub-rotina resolve. Uma sub-rotina possui um corpo, que é a porção de código que é executada, quando a sub-rotina é usada. Uma sub-rotina possui parâmetros, que são dados à sub-rotina quando é usada; esses parâmetros são utilizados no corpo. Uma sub-rotina possui um resultado, que é calculado no corpo, e depende dos parâmetros. 8 8

9 Uma definição de sub-rotina em C int max (int x, int y) int result; if (x > y) result = x; else result = y; return result; 9 9

10 Uma definição de sub-rotina em C nome int max (int x, int y) int result; if (x > y) result = x; else result = y; return result; 9 9

11 Uma definição de sub-rotina em C nome int max (int x, int y) int result; if (x > y) result = x; else result = y; return result; corpo 9 9

12 Uma definição de sub-rotina em C nome parâmetros formais int max (int x, int y) int result; if (x > y) result = x; else result = y; return result; corpo 9 9

13 Uma definição de sub-rotina em C nome parâmetros formais resultado (tipo) resultado (expressão) int max (int x, int y) int result; if (x > y) result = x; else result = y; return result; corpo 9 9

14 Uso de sub-rotinas Sub-rotina pode ser visto como uma prestação de serviço computacional. O usuário passa valores à sub-rotina. A sub-rotina efetua uma computação, e possivelmente retorna um resultado. Para usar a sub-rotina, usa-se a seguinte sintaxe: nome da sub-rotina, parêntese esquerda, lista de valores separados por vírgulas, parêntese direita. Obs: fazemos isto desde a primeira aula! 10 10

15 Uso de sub-rotinas Sub-rotina pode ser visto como uma prestação de serviço computacional. O usuário passa valores à sub-rotina. A sub-rotina efetua uma computação, e #include <stdio.h> possivelmente retorna um resultado. int main (void) Para usar a sub-rotina, usa-se a seguinte sintaxe: nome da sub-rotina, int v1, v2; int m; parêntese esquerda, scanf("%i %i", &v1, &v2); lista de valores separados por vírgulas, m = max(v1, v2); parêntese direita. printf("%i\n", m); Obs: fazemos isto desde a primeira aula! return 0; 10 10

16 Uso de sub-rotinas A interface da sub-rotina corresponde a o contrato desta prestação de serviço: Exemplo: int max(int, int); A interface tem o tipo do resultado (int), o nome da sub-rotina (max) e o tipo dos parâmetros (int e int). O usuário da rotina deve respeitar o contrato: aplicar a sub-rotina a valores do tipo correto, e usar o resultado usando a informação de tipo. int i = 3; i = max(2, i); 11 11

17 O tipo void Na linguagem C, o tipo void pode ser usado para indicar a ausência de valor. Uma sub-rotina sem parâmetro e sem retorno: void print_full_line (void) printf("******************************"); printf("\n"); 12 12

18 Definição de sub-rotina em C: sintaxe <definição de subrotina> ::= <tipo> <nome> (<lista de parâmetros>) <corpo> <corpo> ::= <bloco de comandos> <lista de parâmetros> ::= void <parâmetro> <parâmetro>, <lista de parâmetros> <parâmetro> ::= <tipo> <nome> 13 13

19 Chamada de sub-rotina. Os parâmetros formais de uma sub-rotina comportam-se como variáveis. Cada vez que uma sub-rotina é chamada, para cada parâmetro formal: um compartimento de memória é alocado, o valor inicialmente guardado é o valor da expressão que aparece como parâmetro efetivo na chamada. Quando a sub-rotina termina a sua execução, a memória é desalocada

20 Chamada de sub-rotina. Exemplo: int f (int c) return c * 2; int main (void) int a = 1, b = 0; b = f(a); a = f(b); printf("a = %i, b = %i\n", a, b); return 0; 15 15

21 Chamada de sub-rotina. Exemplo: int f (int c) return c * 2; int main (void) int a = 1, b = 0; b = f(a); a = f(b); printf("a = %i, b = %i\n", a, b); return 0; a b

22 Chamada de sub-rotina. Exemplo: int f (int c) return c * 2; int main (void) int a = 1, b = 0; b = f(a); a = f(b); printf("a = %i, b = %i\n", a, b); return 0; a b c

23 Chamada de sub-rotina. Exemplo: int f (int c) return c * 2; int main (void) int a = 1, b = 0; b = f(a); a = f(b); printf("a = %i, b = %i\n", a, b); return 0; a b c

24 Chamada de sub-rotina. Exemplo: int f (int c) return c * 2; int main (void) int a = 1, b = 0; b = f(a); a = f(b); printf("a = %i, b = %i\n", a, b); return 0; a b

25 Chamada de sub-rotina. Exemplo: int f (int c) return c * 2; int main (void) int a = 1, b = 0; b = f(a); a = f(b); printf("a = %i, b = %i\n", a, b); return 0; a b c

26 Chamada de sub-rotina. Exemplo: int f (int c) return c * 2; int main (void) int a = 1, b = 0; b = f(a); a = f(b); printf("a = %i, b = %i\n", a, b); return 0; a b c

27 Chamada de sub-rotina. Exemplo: int f (int c) return c * 2; int main (void) int a = 1, b = 0; b = f(a); a = f(b); printf("a = %i, b = %i\n", a, b); return 0; a b

28 Chamada de sub-rotina: exercício void misterio (int c, int d) int t; t = c; c = d; d = t; int main (void) int a = 1, b = 0; misterio(a, b); printf("a = %i, b = %i\n", a, b); return 0; 16 16

29 Chamada de sub-rotina: exercício void misterio (int c, int d) int t; t = c; c = d; d = t; a b int main (void) int a = 1, b = 0; misterio(a, b); printf("a = %i, b = %i\n", a, b); return 0;

30 Chamada de sub-rotina: exercício void misterio (int c, int d) int t; t = c; c = d; d = t; a b c d - int main (void) int a = 1, b = 0; misterio(a, b); printf("a = %i, b = %i\n", a, b); return 0;

31 Chamada de sub-rotina: exercício void misterio (int c, int d) int t; t = c; c = d; d = t; a b c d t int main (void) int a = 1, b = 0; misterio(a, b); printf("a = %i, b = %i\n", a, b); return 0; ? 16 16

32 Chamada de sub-rotina: exercício void misterio (int c, int d) int t; t = c; c = d; d = t; a b c d t int main (void) int a = 1, b = 0; misterio(a, b); printf("a = %i, b = %i\n", a, b); return 0;

33 Chamada de sub-rotina: exercício void misterio (int c, int d) int t; t = c; c = d; d = t; a b c d t int main (void) int a = 1, b = 0; misterio(a, b); printf("a = %i, b = %i\n", a, b); return 0;

34 Chamada de sub-rotina: exercício void misterio (int c, int d) int t; t = c; c = d; d = t; a b c d t int main (void) int a = 1, b = 0; misterio(a, b); printf("a = %i, b = %i\n", a, b); return 0;

35 Chamada de sub-rotina: exercício void misterio (int c, int d) int t; t = c; c = d; d = t; a b int main (void) int a = 1, b = 0; misterio(a, b); printf("a = %i, b = %i\n", a, b); return 0;

36 Chamada de sub-rotina: exercício void misterio (int c, int d) int t; t = c; c = d; d = t; int main (void) int a = 1, b = 0; misterio(a, b); printf("a = %i, b = %i\n", a, b); return 0; a b Passagem de parâmetros por valor: não modifica o conteúdo das variáveis!

37 Exercícios Define uma função que, dados três valores do tipo int, retorna o maior dos três. Define uma sub-rotina que, dado um valor do tipo int, retorna o quadrado deste valor. Define uma sub-rotina que, dado um valor do tipo int, digamos n, retorna n 4. Pense como utilizar a sub-rotina do exercício anterior para resolver este exercício. Defina um programa que lê um número inteiro e imprime este número elevado à potência

38 Exercícios Define uma função que, dados três valores do tipo int, retorna o maior dos três. Para fazer o cálculo do Índice de Massa Corporal, basta dividir o peso em quilogramas pela altura ao quadrado (em metros). Define uma função que faz o cálculo do IMC. Esta função tem como parâmetro o peso em kg, e a altura em cm. A classificação segundo o IMC é: < 18 : magreza ; [18;25[: saudável; [25;30[: peso em excesso; [30;35[:obesidade 1; [35; 40[: obesidade 2; 40: obesidade 3. Defina uma função que, dada o IMC imprime a classificação. Escreva um programa que lê os dados de uma pessoa e imprima seu IMC e sua classificação

39 Exercício Defina uma sub-rotina que tem como argumento um valor do tipo unsigned char e imprima a sua codificação binária. Defina uma sub-rotina que tem como um argumento um número do tipo unsigned short, digamos v, e retorna um valor do tipo unsigned char que corresponde ao primeiro byte de v. Defina uma sub-rotina que tem como um argumento um número do tipo unsigned short, digamos v, e retorna um valor do tipo unsigned char que corresponde ao segundo byte de v. Defina uma sub-rotina que tem como argumento um valor do tipo unsigned short e imprima a sua codificação binária

40 Questão em aberto Supondo que, dado um número n, queiramos calcular o quadrado e o cubo deste número. Podemos escrever uma sub-rotina para cada resultado. Haverá o cálculo n*n na primeira Haverá o cálculo n*n*n na segunda Ganhariamos uma multiplicação se tivessemos a possibilidade de retornar dois resultados de uma sub-rotina resultado1 = n * n resultado2 = resultado1 * n return resultado 1, resultado2 Não é permitido em C. Veremos como fazer isto com ponteiros na próxima aula

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