Laboratório de Programação 02

Transcrição

1 Laboratório de Programação 02 Ambiente de Desenvolvimento e Revisão da Linguagem C Prof. Carlos Eduardo de Barros Paes Prof. Julio Arakaki Departamento de Computação PUC-SP

2 Code::Blocks Ambiente integrado de desenvolvimento (IDE - Integrated Development Environment) O Code::Blocks é um software livre (sob GNU General Public License) multiplataforma (Windows, Linux, Mac e etc..) Também pode ser usado para o desenvolvimento de programas em outras linguagens (Ex: Python) URL da ferramenta: Tutorial: Profa. Juliana Kaizer Vizzotto (UFSM)

3 Code::Blocks Vamos utilizar a IDE para realizas as operações mais simples Criar um projeto, compilar, executar e depurar

4 Code::Blocks Na figura abaixo podemos verificar a aparência da IDE. A parte direita é usada principalmente para a edição de arquivos. Como é um editor com abas, podemos editar vários arquivos ao mesmo tempo. Abaixo do editor, temos a janela de mensagens, que imprime principalmente os resultados de compilação de programas. Na parte esquerda temos a aba com as informações do projeto com seus arquivos

5 Code::Blocks Para criar um projeto, deve-se selecionar a opção File >> New >> Project. Para construir o projeto, precisamos basicamente colocar um nome e um diretório para armazenamento, assim como selecionar a linguagem (C ou C++) e o tipo de aplicação O tipo de aplicação mais adequado é chamado de Console Application, como mostra a figura abaixo

6 Code::Blocks Na sequência seleciona-se a linguagem de programação a ser utilizada no projeto. A IDE oferece por default as linguagens C ou C++. Depois de selecionar a linguagem é necessário escolher um nome para o projeto e um diretório para armazenamento, como ilustrado a seguir.

7 Code::Blocks A seguir é necessário selecionar um compilador para ser utilizado, assim como modos de compilação:

8 Code::Blocks Em geral os perfis oferecidos inicialmente pela IDE são adequados para os nossos projetos de aula, i.e., utilizar o compilador `GNU CGG compiler`. O debug servirá para o processo de análise do programa. Como o próprio nome diz, o processo de debug é a fase de busca e redução de bugs no programa. Pronto! Após clicar em `finish`, o projeto foi criado, assim como o arquivo `main.c` (do inglês, main significa principal), que aparecerá no diretório escolhido como arquivo principal de compilação. Agora que o projeto foi criado, você pode observá-lo na aba `Management`. Se você clicar sobre o projeto, ele vai abrir os arquivos criados automaticamente com a criação do projeto. Você pode criar no arquivo `main.c` para editá-lo na aba de edição à direita.

9 Code::Blocks

10 Linguagem C é Propóstio geral Estruturada Procedural / imperativa Para uso com o Unix Muito usada para desenvolver sistemas e aplicativos Disponível para muitas plataformas Padronização ANSI (American National Standards Institute)

11 Linguagem C é Considerada de nível médio C permite manipular bits, bytes e endereços de memória como uma linguagem de baixo nível C possui construções e rotinas como linguagens de alto nível C é para profissionais; Uso primário para desenvolvimento de sistemas

12 Estrutura de um programa em C Programa C Directivas ao Pré-Processador - Includes - Macros Declarações Globais - Funções - Variáveis Definição das Funções main () { /* begin */ } /* end */

13 Estrutura de um programa em C /* Primeiro Programa em C */ #include <stdio.h> main() { printf( Meu primeiro programa em C\n ); }

14 Estrutura de um programa em C /* Primeiro Programa em C */ comentários #include <stdio.h> /*biblioteca de E/S */ main() /*função principal inicio do programa*/ { /*marca início da função*/ printf( Meu primeiro programa em C\n ); /*função para escrever na tela*/ } /*marca fim da função*/

15 Processo de Compilação em C O processo de compilação, na verdade, se dá em duas etapas: Fase de tradução: programa-fonte é transformado em um programa-objeto. Fase de ligação: junta o programa-objeto às instruções necessárias das bibliotecas para produzir o programa executável. Programa Fonte Compilador Programa Objeto Ligador Programa Executável Programa Objeto das Bibliotecas

16 Bibliotecas Conjunto de funções que permitem realizar tarefas específicas. Biblioteca padrão C - ANSI - funções básicas. As primeiras linhas do programa indicam as bibliotecas utilizadas #include minha_biblioteca.h ou #include <minha_biblioteca.h>

17 Dicas Termine todas as linhas com ; Sempre salve o programa antes de compilar Sempre compile o programa antes de executar Verifique também a linha anterior, que pode ser a responsável pelo erro, especialmente se faltar o ; Use comentários, iniciados por // 17

18 Declarações Declaram as variáveis e seus tipos Os nomes das variáveis devem conter apenas letras, dígitos e o símbolo _ Os principais tipos são: int, float, double e char Exemplos int n; int quantidade_valores; float x, y, somavalores; char sexo; char nome[40]; C diferencia letras maiúsculas de minúsculas! int n, N; n é diferente de N!

19 Comando de atribuição Atribui o valor da direita à variável da esquerda O valor pode ser: uma constante, uma variável ou uma expressão Exemplos x = 4; --> lemos x recebe 4 y = x + 2; y = y + 4; valor = 2.5; sexo = 'F' 19

20 Entrada e Saída de Dados 20

21 Entrada de Dados Função scanf scanf ("formatos", &var1, &var2,...) Exemplos: int i, j; float x; char c; scanf("%d", &i); scanf("%d %f", &j, &x); scanf("%c", &c); scanf("%s", nome); %d inteiro %f float %lf double %c char %s palavra 21

22 Operadores Matemáticos Operador + - * / % Exemplo x + y x y x * y x / y x % y x++ x-- Comentário Soma x e y Subtrai y de x Multiplica x e y Divide x por y Resto da divisão de x por y Incrementa em 1 o valor de x Decrementa em 1 o valor de x 22

23 Saída de Dados Função printf printf ("formatos", var1, var2,...) Exemplos: int i, j; float x; char c; printf("%d", i); printf("%d, %f", j, x); printf("%c", c); printf("%s", nome); %d inteiro %f float %lf double %c char %s palavra 23

24 Operadores de Atribuição Operador = += -= *= /= %= Exemplo x = y x += y x -= y x *= y x /= y x %= y Comentário Atribui o valor de y a x Equivale a x = x + y Equivale a x = x y Equivale a x = x * y Equivale a x = x / y Equivale a x = x % y 24

25 Funções Matemáticas Função ceil cos exp fabs floor log log10 pow sin sqrt tan Exemplo ceil(x) cos(x) exp(x) fabs(x) floor(x) log(x) log10(x) pow(x, y) sin(x) sqrt(x) tan(x) Comentário Arredonda o número real para cima; ceil(3.2) é 4 Cosseno de x (x em radianos) e elevado à potencia x Valor absoluto de x Arredonda o número deal para baixo; floor(3.2) é 3 Logaritmo natural de x Logaritmo decimal de x Calcula x elevado à potência y Seno de x Raiz quadrada de x Tangente de x #include <math.h> 25

26 Operadores Relacionais Operador ==!= <= >= < > Exemplo x == y x!= y x <= y x >= y x < y x > y Comentário O conteúdo de x é igual ao de y O conteúdo de x é diferente do de y O conteúdo de x é menor ou igual ao de y O conteúdo de x é maior ou igual ao de y O conteúdo de x é menor que o de y O conteúdo de x é maior que o de y As expressões relacionais em C retornam : 1 se verdadeiro e; 0 se falso. 26

27 Operadores Lógicos && (E lógico): retorna verdadeiro se ambos os operandos são verdadeiros e falso nos demais casos. Exemplo: if( a>2 && b<3). (OU lógico): retorna verdadeiro se um ou ambos os operandos são verdadeiros e falso se ambos são falsos. Exemplo: if( a>1 b<2).! (NÃO lógico): usada com apenas um operando. Retorna verdadeiro se o operando é falso e vice-versa. Exemplo: if(!var ). 27

28 Estruturas de Controle Estrutura Sequencial Estrutura com desvio condicional Estrutura Iterativa

29 Seleção Unidirecional Todas as linguagens imperativas incluem um seletor unidirecional. O seletor unidirecional do C, chamado instrução lógica IF, tem a forma: IF (<expressão booleana>) <instrução> Neste caso apenas um comando está sujeito à condição do comando IF.

30 Seleção Unidirecional Outra forma de se vincular mais de uma instrução em um comando de seleção é utilizar instruções compostas Abaixo está descrita a sintaxe para uma seleção bidirecional em C/C++: if (<expressão booleana>) { {<instrução>} } else { {<instrução>} } Caso o resultado da expressão booleana seja verdade a 1ª instrução será executada e a 2ª instrução não. E caso seja falsa a 1ª não será executada e a 2ª sim. No lugar destas instruções poderiam ser colocadas instruções compostas para que mais de um comando estivesse vinculado ao comando if em cada situação.

31 Seleção Bidirecional Veja um exemplo de utilização de uma seleção Bidirecional e instruções compostas: #include <stdio.h> void main() { int x, totpar=0, totimpar=0; printf( Entre com um número: ); scanf( %d,&x); if ((x % 2) == 0){ printf( O número é par! ); totpar += x; } else { printf( O número é ímpar! ); totimpar += x; } printf( Total par:%d, total impar:%d,totpar,totimpar); }

32 Seleção Múltipla De acordo com o resultado da expressão inteira uma das instruções será executada. Se o resultado for 1, a primeira instrução é executada, se for 2 a segunda e assim por diante. A seleção múltipla em C tem a seguinte forma: switch (<expressão>) { {case <expressão constante 1>:{<instrução 1> }} default: {<instrução> } }

33 Seleção Múltipla Um problema com esta estrutura é que os blocos de instruções em cada case iniciam sua execução e terminam ao final do switch, então neste caso deveremos utilizar o comando break que desviará a execução do código para a próxima instrução depois do fim do bloco. Introduzindo o comando break ao final de cada bloco de instruções do comando switch teremos como resultado: switch (<expressão>) { {case <expressão constante>:{<instrução> };break;} default: <instrução> }

34 Exemplo #include <stdio.h> void main () { int num; printf ("Digite um numero: "); scanf ("%d",&num); switch (num) { case 9: printf ("\n\no numero e igual a 9.\n"); break; case 10:printf ("\n\no numero e igual a 10.\n"); break; case 11:printf ("\n\no numero e igual a 11.\n"); break; default: printf ("\n\no numero nao e nem 9 nem 10 nem 11.\n"); } }

35 Instruções Iterativas

36 Estruturas de Controle Instruções Iterativas lógicas com pré-teste Pré-teste

37 Estruturas de Controle Instruções Iterativas lógicas com pós-teste Pós-teste

38 Estruturas de Controle Instruções Iterativas com contagem inicia, controla e incrementa o contador

39 Estruturas de Controle Laços Controlados por Contador Uma instrução iterativa de controle de contagem tem uma variável de laço, na qual o valor da contagem é mantido. Ela também possui alguns meios de especificar os valores inicial e terminal da variável de laço e a diferença entre seus valores seqüenciais, freqüentemente chamados stepsize, As especificações iniciais, as terminais e os stepsize de um laço são chamados de parâmetros do laço.

40 Estruturas de Controle Laços Controlados por Contador Na linguagem C ou C++ a forma geral é: for (<expressão1>; <expressão2>; <expressão3>) <corpo do laço> O corpo do laço pode ser: uma instrução única; uma instrução composta ou uma instrução nula. A primeira expressão é avaliada uma única vez quando se inicia o loop. Normalmente é utilizada para inicializações. A segunda expressão é o controle do laço avaliada antes de cada execução do corpo do mesmo. A terceira expressão é executada depois da execução do corpo do laço. Normalmente utilizada para incrementos de variáveis.

41 Estruturas de Controle Laços Controlados por Contador Exemplo típico da utilização do laço de contagem: for (indice = 0; indice <= 10; indice++) soma = soma + lista [indice]; Pode-se utilizar instruções múltiplas no caso da linguagem C e C++. Veja o exemplo: for ( cont1 = 0, cont2=0.0; cont1 <= 10 && cont2 <= 100.0; soma = ++cont1 + cont2, cont2 *= 2.5);

42 Estruturas de Controle Laços Controlados Logicamente Muitas vezes não sabemos exatamente a quantidade de vezes que um determinado laço será executada, portanto, a utilização de laços controlados por contador não são os mais adequados. Nestes casos, são utilizados os laços controlados logicamente. A continuidade da repetição do laço depende de uma expressão lógica.

43 Estruturas de Controle Laços Controlados Logicamente Questões de projeto O controle deverá ser de pré ou pós teste? O laço controlado logicamente deverá ser uma forma especial de laço de contagem ou uma instrução lógica independente? Exemplos: while (<expressão>) <corpo do laço> ou do <corpo do laço> while (<expressão>) Uma instrução lógica independente seria o caso de que a expressão lógica do laço não depende de uma variável contadora.

44 Estruturas de Controle Laços Controlados Logicamente Localização do controle do laço Quando devemos colocar o controle do laço no início ou no final do corpo? Ao colocar o controle no início, o teste será efetuado antes da execução do corpo, e por isso mesmo, corre o risco de não ser executado nenhuma vez. No caso de colocar o controle na base, o corpo do laço será executado pelo menos uma vez. Existem situações em que é conveniente para o programador posicionar o controle do laço no interior do corpo ao invés de no início ou na base. Por isso, algumas linguagens oferecem essa capacidade.

45 Estruturas de Controle Laços Controlados Logicamente O C e o C++ possuem o comando continue que desvia a execução do programa da sua localização dentro do corpo do laço até o final do corpo. Este comando não encerra a execução do loop. No caso do comando break a execução do código também é desviada para o final do corpo do laço, porém, o laço será terminado.

46 Estruturas de Controle Laços Controlados Logicamente Os exemplos abaixo ilustram a utilização do continue e do break. No primeiro caso um valor negativo que seja lido a partir da função getnext será ignorado e portanto, não acumulado na variável soma. No segundo caso um valor negativo encerra o loop. while (soma < 1000) { getnext(valor); if (valor<0) continue; soma+=valor; } while (soma < 1000) { getnext(valor); if (valor<0) break; soma+=valor; }