Comandos de controle de fluxo: if / for / while / do while.

Transcrição

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2 Conceitos básicos do C. 2 Introdução às funções. Entrada e saída. Comandos de controle de fluxo: if / for / while / do while. Variáveis, constantes, operadores e expressões Switch / break / matrizes e strings / funções

3 Switch: é um comando de seleção múltipla. 3 A forma geral do comando é:

4 Ele testa sucessivamente o valor de uma expressão, sendo próprio para se testar uma variável em relação a diversos valores préestabelecidos. O valor da expressão é testado, na ordem, contra os valores das constantes especificadas nos comandos case. Quando uma coincidência for encontrada, a sequência de comandos associada àquele case será executada até que o comando break ou o fim do comando switch seja alcançado. O comando break, faz com que o switch seja interrompido assim que uma das declarações seja executada. O comando default é executado se nenhuma coincidência for detectada. 4

5 5 Ele é opcional e será executada apenas se à variável, que está sendo testada, não for igual a nenhuma das constantes. Se o default não estiver presente, nenhuma ação será realizada se todos os teste falharem.

6 6 Considerações sobre o comando switch: O comando switch difere do if porque o switch só pode testar igualdade, enquanto o if pode avaliar uma expressão lógica ou relacional. Duas constantes case no mesmo switch não podem ter valores idênticos.

7 7 Entretanto, um comando switch incluído em outro comando switch mais externo pode ter as mesmas constantes case. Se constantes de caracteres são usadas em um comando switch, elas são automaticamente convertidas para seus valores inteiros. O comando switch é frequentemente usado para processar uma entrada, via teclado, como em uma seleção por menu. No exemplo seguinte, a função menu () mostra o menu de um programa de validação da ortográfica e chama os procedimentos apropriados:

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9 Teoricamente, os comandos break, dentro do switch, são opcionais. 9 Se o comando break é omitido, a execução continua pelos próximos comandos case até que um break, ou o fim do switch, seja encontrado. Podem ser criados blocos de código com um dos comandos da sequência e declarar uma variável local dentro dele.

10 Podem ser criados switch como parte de uma sequência de comandos de um outro switch. 10 Mesmo se as constantes dos cases dos switchs interno e externo possuírem valores comuns, não ocorrerão conflitos.

11 O comando break 11 Ele tem dois usos: Terminar um case em um comando swith (ou outro comando). Interromper a execução de qualquer loop (como no caso do for, do while ou do do while), forçando uma terminação imediata do laço, evitando o teste condicional normal do laço. Quando o comando break é encontrado dentro de um laço, o laço é imediatamente terminado e o controle do programa retorna no comando seguinte.

12 Esse programa escreve os números de 1 até 10 na tela. Então, o laço termina porque o break provoca uma saída imediata do laço, desrespeitando o teste condicional t <

13 Os programadores geralmente usam o comando break em laços em que uma condição especial pode provocar uma terminação imediata. 13 VETORES, STRINGS E MATRIZES Uma matriz é uma coleção de variáveis do mesmo tipo que é referenciada por um nome comum. Um elemento específico em uma matriz é acessado por meio de um índice (em C todas as matrizes consistem de posições contíguas na memória). Matrizes podem ter de uma a várias dimensões.

14 14 Vetores: são matrizes unidimensionais. A forma geral para declarar uma matriz unidimensional é: tipo nome_var[tamanho] As matrizes devem ser explicitamente declaradas para que o compilador possa alocar espaço para elas na memória. tipo declara o tipo base da matriz (o tipo de cada elemento da matriz) tamanho define quantos elementos a matriz irá guardar. Exemplo: double balance [100];

15 Declara uma matriz de 100 elementos, chamada balance, e do tipo double. 15 Na linguagem C a numeração começa sempre em zero. Assim, se declararmos: float exemplo [20]; Isto significa que os dados serão indexados de 0 a 19. Para acessá los deve se escrever: exemplo[0] exemplo[1]... exemplo[19]

16 Mas ninguém o impede de escrever: exemplo[30] exemplo[103] 16 Porque o C não verifica se o índice usado está dentro dos limites válidos. Este é um cuidado que o programador deve tomar. Se ele não tiver atenção com os limites de validade para os índices ele corre o risco de ter variáveis sobreescritas ou de ver o computador travar e bugs podem surgir. O exemplo seguinte compilará sem erros?

17 17... int count[10], i; for(i = 0; i<100; i++) count [i] = i;... Exemplo de utilização de vetores:

18 18 No exemplo anterior, o inteiro count é inicializado em 0.

19 O programa pede pela entrada de números até que o usuário digite 999 para sair do loop. 19 Os números são armazenados no vetor num. A cada número armazenado, o contador do vetor é incrementado para na próxima iteração escrever na próxima posição do vetor. Quando o usuário digita 999, o programa abandona o primeiro loop e armazena o total de números gravados.

20 Por fim, todos os números são impressos na tela do pc. 20 Nenhuma restrição é feita quanto a quantidade de números digitados. Se o usuário digitar mais de 100 números, o programa tentará ler normalmente, mas o programa os escreverá em uma parte não alocada de memória, pois o espaço alocado foi para somente 100 inteiros. Isto pode resultar nos mais variados erros no instante da execução do programa.

21 Strings: são vetores de chars (cadeia de caracteres) 21 São o uso mais comum para os vetores. Importante: as trings têm o seu último elemento como um '\0'. A declaração geral para uma string é: char nome_da_string [tamanho]; O tamanho da string deve incluir o '\0' final. Exemplo: char str[10] = "Joao"; Nesta string, o terminador nulo está na posição 4.

22 Das posições 0 a 4, sabemos que temos caracteres válidos, e podemos escrevê los. 22 Para inicializamos a string str com os caracteres 'J' 'o' 'a' 'o' e '\0' simplesmente declaramos char str[10] = "Joao". Matrizes bidimensionais: a forma geral da declaração de uma matriz bidimensional é muito parecida com a declaração de um vetor: tipo_da_variável nome_da_variável [altura][largura]; É muito importante ressaltar que, nesta estrutura, o índice da esquerda indexa as linhas e o da direita indexa as colunas.

23 23 Para declarar uma matriz bidimensional de inteiros d de tamanho 10, 20, deve se escrever: int d[10][20]; Para acessar o ponto 1, 2da matriz d, utiliza se: d[1][2] Exemplo:

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25 Neste exemplo, num[0][0] tem o valor 1, num[0][1], o valor 2, num[0][2], o valor 3 e assim por diante. 25 O valor de num[2][3] será 12. A matriz num será visualizada como mostrado aqui: Inicialização de matrizes: a linguagem C permite que as matrizes sejam inicializadas no momento de sua declaração.

26 A forma geral de uma inicialização de matriz é semelhante à de outras variáveis: 26 tipo nome_de_matriz[tamanho1] [tamanho2] = {lista_valores}; A lista de valores é uma lista de constantes, separada por vírgulas, cujo tipo é compatível com tipo. A primeira constante é colocada na primeira posição da matriz, a segunda, na segunda posição e assim por diante. Exemplo: Uma matriz inteira de dez elementos é inicializada com os números de 1 a 10; Int i[10] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};

27 Isso significa que i[0] terá valor 1 e i[9] terá valor Matrizes de caracteres podem ser inicializadas de forma abreviada como visto anteriormente: char nome_da_matriz[tamanho] = string ; Este fragmento de código inicializa str com a frase Eu gosto de C ; char str[14] = Eu gosto de C ; Isso é o mesmo que escrever: char str[14] = { E, u,, g, o, s, t, o,, d, e, C, \0 };

28 Como todas as stings em C terminam com um nulo, é preciso ter certeza de que a matriz a ser declarada é longa o bastante para incluir o nulo. 28 Por isso, str no exemplo anterior tem o comprimento de 14 caracteres, embora Eu gosto de C tenha apenas 13. Matrizes multidimensionais são inicializadas da mesma forma que matrizes unidimensionais: O código seguinte inicializa sqrs com o números de 1 a 10 e seus quadrados.

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30 FUNÇÕES 30 Funções são as estruturas que permitem ao usuário separar seus programas em blocos. Uma função no C tem a seguinte forma geral: O tipo de retorno é o tipo de variável que a função vai retornar. O default é o tipo int Ou seja, uma função para qual não é declarado o tipo de retorno é considerada como retornando um inteiro.

31 A declaração de parâmetros é uma lista com a seguinte forma geral: 31 tipo nome1, tipo nome2,..., tipo nomen O tipo deve ser especificado para cada uma das N variáveis de entrada. É na declaração de parâmetros que informamos ao compilador quais serão as entradas da função (assim como informamos a saída no tipo de retorno). É no corpo da função nele que as entradas são processadas, saídas são geradas ou outras coisas são feitas.

32 Comando return 32 O comando return tem a seguinte forma geral: ou return valor_de_retorno; return; Quando uma função está sendo executada, ao chegar a uma declaração return a função é encerrada imediatamente e, se o valor de retorno é informado, a função retorna este valor. O valor de retorno fornecido tem que ser compatível com o tipo de retorno declarado para a função.

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34 34 Protótipos de Funções: Até agora, nos exemplos apresentados, escrevemos as funções antes de escrevermos a

35 Protótipos de funções: nos exemplos apresentados, escrevemos as funções antes de escrevermos a função main(). 35 As funções estão fisicamente antes da função main().

36 Deve se lembrar que é na função main() onde são chamadas as demais funções. 36 Se o compilador fosse compilar primeiro a função main(), ele teria que saber com antecedência quais são os tipos de retorno e quais são os parâmetros das funções para que ele pudesse gerar o código corretamente. Foi por isto as funções foram colocadas antes da função main(): quando o compilador chegasse à função main() ele já teria compilado as funções e já saberia seus formatos. Muitas vezes não é possível escrever nesta ordem, pois teremos o programa espalhado por vários arquivos.

37 Estaremos chamando as funções em um arquivo que serão compiladas em outro arquivo. 37 Como manter a coerência? A solução são os protótipos de funções. Protótipos são declarações de funções. Ou seja, são declaradas as funções que serão utilizadas. O compilador toma então conhecimento do formato daquela função antes de compilá la. O código correto será gerado.

38 Um protótipo tem o seguinte formato: 38 tipo_de_retorno nome_da_função (declaração_de_parâmetros); em que o tipo_de_retorno, o nome_da_função e a declaração_de_parâmetros são os mesmos que serão utilizados na função. Os protótipos são muito semelhantes as declarações de variáveis. Exemplo:

39 39 A função Square() está colocada depois de main(), mas o seu protótipo está antes. Sem isto este programa não funcionaria corretamente. Usando protótipos é possível construir funções que retornam quaisquer tipos de variáveis.

40 O Tipo void: 40 Em inglês, void quer dizer vazio e é isto mesmo que o void é. Ele permite fazer funções que não retornam nada e funções que não têm parâmetros! É possível escrever o protótipo de uma função que não retorna nada da seguinte maneira: void nome_da_função (declaração_de_parâmetros); Numa função desse tipo não existe valor de retorno na declaração return. Neste caso, o comando return não é necessário na função.

41 Pode se também fazer funções que não têm parâmetros: 41 tipo_de_retorno nome_da_função (void); ou, ainda, que não tem parâmetros e não retornam nada: void nome_da_função (void); Um exemplo de funções que usam o tipo void:

42 Se quisermos que a função retorne algo, devemos usar a declaração return. 42 Se não quisermos, basta declarar a função como tendo tipo deretorno void. Devemos lembrar que a main() é uma função. O compilador acha que a função main() deve retornar um inteiro. Devemos nos lembrar da seguinte convenção: Se o programa retornar zero, significa que ele terminou normalmente;

43 Se o programa retornar um valor diferente de zero, significa que o programa teve um término anormal. 43 Se não estivermos interessados neste tipo de coisa, basta declarar a função main como retornando void.

44 Arquivos Cabeçalhos: são arquivos que contém informações que servem para o compilador reconhecer funções, macros, tipos de dados e variáveis que não estão no arquivo que esta sendo compilado. Esses arquivos tem a extensão ".h" é o caso dos cabeçalhos padrão stdio.h, conio.h e math.h. 44 Próxima aula: Será informado sobre como proceder para realização do trabalho final.