Estrutura de Dados Básica

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1 Estrutura de Dados Básica Professor: Osvaldo Kotaro Takai. Aula 5: Registros O objetivo desta aula é apresentar os tipos de dados definidos pelo programador, bem como exibir usos comuns desses tipos de dados através de exemplos. A linguagem C permite criar cinco tipos diferentes de dados. O primeiro é a estrutura, um grupo de variáveis identificado por um nome. O segundo tipo de dado definido pelo programador é o campo-bit, que é um tipo de estrutura que permite fácil acesso aos bits dentro de uma palavra. O terceiro, a união, permite que uma mesma área de memória seja compartilhada por dois ou mais tipos de dados diferentes. O quarto tipo de dados, o enumerado (visto na aula 4), é uma lista de símbolos. Finalmente, o quinto tipo de dados é criado pelo uso de typedef (visto na aula 4), que cria um novo nome para um tipo existente. Struct O struct (ou registros em linguagem Pascal) é utilizado quando faz sentido manipular um grupo de dados como se fosse uma única entidade. Por exemplo, as empresas normalmente precisam guardar informações sobre seus clientes e, eventualmente, consultá-las, alterá-las ou removê-las como se essas informações fosse uma única informação denominada cliente. Sintaxe Exemplo 1: Criação de um novo tipo de dados struct cliente. Notas: É obrigatório o caractere ponto-e-vírgula no final da definição da estrutura. Os elementos da estrutura ocupam uma área contígua na memória. Exemplo 2: Criação de variáveis do tipo de dados struct cliente. Definição da variável global junto com a definição do tipo. 1

2 Definição da variável local após a definição do tipo. Definição da variável global após a definição do tipo. Pode-se utilizar o comento sizeof para obter o tamanho que esse novo tipo ocupará na memória ou o tamanho ocupado por uma variável desse tipo, como pode ser visto no exemplo acima. Exemplo 3: Acesso a campos de uma estrutura. Notas: Os elementos da estrutura são acessados acrescentando-se um ponto após o nome da variável: lcli.nome, lcli.rua, lcli.cidade, lcli.estado, lcli.cep. O tamanho da variável lcli não se altera. Note que o nome do novo tipo necessitava obrigatoriamente da palavra struct. Uma forma de eliminar essa obrigatoriedade, pode-se utilizar a palavra chave typedef. 2

3 Exemplo 4: Criação de uma estrutura utilizando typedef. Nome do tipo. Definição da variável local do tipo cliente. Exemplo 5: Inicialização de uma variável estrutura. Ponteiros para strings. Faz com que nome aponte para a string Vinicius de Moraes. cep = L. Note que o tamanho de cliente agora é menor. 3

4 Exemplo 6: Ponteiro para estrutura. Definição da variável ponteiro p para alguma variável do tipo cliente. Faz com que p aponte para a lcli. Nota: Verifique que o endereço de lcli é o mesmo que o conteúdo de p. (*p).nome é o mesmo que lcli.nome. Para facilitar a digitação, (*p).nome pode ser escrito como p->nome. Exemplo 7: Array de estruturas Neste exemplo será criada uma nova estrutura para representar um ponto de uma coordenada cartesiana bidimensional. Esse novo tipo, ponto, será utilizado para definir um vetor de três posições, onde cada posição representa o vértice de um triângulo. Para visualizar esses três pontos, foi utilizada a biblioteca não padrão, denominada libconio.a, e o seu correspondente arquivo header conio.h. Esta biblioteca foi popularizada pelas IDE da Borland e migrada para o compilador MingW do Dev-C++. Para que a compilação desse exemplo é necessário baixar o arquivo conio1_3.zip do site: Desse arquivo compactado, é necessário extrair apenas dois arquivos: libconio.a e o conio.h. Copie o libconio.a no diretório C:\Dev-Cpp\lib e o conio.h no diretório C:\Dev-Cpp\include. Agora, basta configurar o IDE Dev-C++ da seguindo os seguintes passos: a) Crie normalmente um novo projeto. 4

5 b) Na caixa de diálogo Opções de Projeto do menu Projeto, selecione a aleta Arquivos e o arquivo main.c da lista. c) Marque em opções de Arquivo, o chekbox Compilar arquivo como C++. d) Na aleta Compilador, selecione da lista da esquerda a opção Compilador e na lista da direita Suporte a todos os programas ANSI C, com Yes. e) Digite o programa abaixo e compile. A saída do programa deverá ser similar à figura abaixo: x y As funções clrscr() e gotoxy() são da biblioteca libconio.a. A função clrscr() limpa a tela e gotoxy() posiciona o cursos nas coordenadas especificadas como seu argumento. Estruturas de Bits Estruturas de bits possuem a sintaxe similar à struct. A diferença é que ao invés de campos de um determinado tipo, os campos são agrupamentos de bits. 5

6 Estruturas de bits são úteis quando o espaço de memória é limitado e as informações puderem ser armazenadas como variáveis booleanas (true 1 ou falso 0) em um byte; ou em certas interfaces de dispositivos que transmitem informações codificadas em bits dentro de um byte. Exemplo 8: Visualização do código ASCII do caractere a no formato decimal, hexadecimal e binário (usando estrutura de bits). Saída do programa: Note que a inicialização da variável c foi realizada de forma indireta, através da variável ponteiro p. Isso é necessário porque a linguagem C não permite que uma estrutura de bits receba diretamente um valor. É válido misturar elementos normais de uma estrutura com campos-bit. 6

7 Exemplo 9: Estrutura mista. Union Uma union é uma estrutura cujos elementos compartilham a mesma localização de memória. A declaração de uma union é similar ao de uma estrutura, como no exemplo abaixo. Exemplo 10: Union. 7

8 Inicializa i com 97. Escreve o conteúdo de c. O programa acima irá escrever o caractere a, pois 97 é o código ASCII desse caractere. Quando uma variável union é declarada, o compilador aloca automaticamente uma quantidade de memória suficiente para armazenar maior tamanho elemento da union. A configuração de memória para o exemplo acima será similar à figura abaixo: c Byte 0 Byte 1 i Exemplo 11: Estrutura mista. 8

9 A saída do programa será similar à figura abaixo, após digitar os caracteres a, b, c, d, e e espaço: Exercícios 1. Escreve um programa que chamar e executar cada um dor programas descritos nesta aula. 2. Escreva um programa que faça uso de estruturas. Algoritmo: a) Crie um tipo chamado ponto, contendo apenas a posição x e y (inteiros) do ponto. b) Declare 2 pontos. c) Leia a posição (coordenadas x e y) de cada. d) Calcule a distância entre eles. Nota: Divida o programa através do uso de funções (por exemplo, use uma rotina para leitura e outra para o cálculo de distância). Apresente no final a distância entre os dois pontos. 9