SSC INTRODUÇÃO À COMPUTAÇÃO PARA ENGENHARIA AMBIENTAL MODULARIZAÇÃO. Profa. Dra. Milena Guessi Margarido

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1 SSC INTRODUÇÃO À COMPUTAÇÃO PARA ENGENHARIA AMBIENTAL MODULARIZAÇÃO Profa. Dra. Milena Guessi Margarido (milena@icmc.usp.br)

2 MODULARIZAÇÃO Um problema complexo é melhor abordado se for dividido primeiramente em vários subproblemas

3 MODULARIZAÇÃO Um problema complexo é melhor abordado se for dividido primeiramente em vários subproblemas MÓDULOS

4 MODULARIZAÇÃO A implementação desses módulos é feita através de subprogramas MÓDULOS

5 MODULARIZAÇÃO A implementação desses módulos é feita através de subprogramas Subprogramas podem ser MÓDULOS FUNÇÕES e PROCEDIMENTOS

6 VISÃO GERAL DE UM PROGRAMA módulo principal EXEMPLO: LER OS DADOS, ESCREVER OS RESULTADOS E EXERCER O CONTROLE DA EXECUÇÃO DO ALGORITMO módulo módulo... FUNÇÕES ESPECÍFICAS

7 SUBPROGRAMAS Realizam uma única funcionalidade no programa Tem código independente e são definidos separadamente Na linguagem C a declaração do subprograma (ou seja, de uma função) deve ocorrer antes de sua chamada no corpo do programa Retorna um único valor

8 ESTRUTURA DE UMA FUNÇÃO função tipo_de_retorno NOME(var1,...,varn) declaração de variáveis locais sequência de comandos da função fim função

9 função lógico EXISTE(M,N,X) declare M[1:N] numérico declare N,X,I numérico I 1 repita se I > N ou X=M[I] então interrompa I I + 1 fim repita EXISTE I N fim função Valor a ser retornado é atribuído à própria função EXEMPLO DE FUNÇÃO Uma função que recebe: um vetor M, o número N de elementos de M, um valor X e retorna VERDADEIRO se X é igual a algum elemento de M ou FALSO, caso contrário.

10 algoritmo função lógico EXISTE(M,N,X) declare M[1:N] numérico declare N,X,I numérico I 1 repita se I > N ou X=M[I] então interrompa I I + 1 fim repita EXISTE (I) N fim função declare M[1:20] numérico declare N,X,J numérico leia M[1]..M[20] N 20 J 1 repita se J > 10 então interrompa leia X se EXISTE (M,N,X) então escreva já existe J J + 1 fim repita fim algoritmo EXEMPLO DE FUNÇÃO Um algoritmo que lê um conjunto de 20 números inteiros, seguido de outro conjunto de 10 números inteiros e determina quais destes 10 números são iguais a um dos 20 primeiros

11 MAIS EXEMPLO

12 PROGRAMA PARA VERIFICAR SE UM NÚMERO É PRIMO algoritmo declare C lógico declare N,I numérico leia N; C verdadeiro I 2 //divisor do número repita se ( (I = N) ou C = falso ) então interrompa se (N % I = 0) então //resto da divisão for zero C falso senão I I +1; fim repita se C então escreva O Numero e Primo senão escreva O Numero nao e Primo fim algoritmo Procura por um divisor diferente de 1 e do próprio número

13 PROGRAMA PARA VERIFICAR SE UM NÚMERO É PRIMO algoritmo declare C lógico declare N,I numérico leia N; C verdadeiro I 2 //divisor do número repita se ( (I = N) ou C=falso ) então interrompa se (N % I = 0) então //resto da divisão for zero C falso senão I I +1; fim repita se C então escreva O Numero e Primo senão escreva O Numero nao e Primo fim algoritmo Procura por um divisor diferente de 1 e do próprio número OBJETIVO PRINCIPAL

14 PROGRAMA PARA VERIFICAR SE UM NÚMERO É PRIMO algoritmo declare C lógico declare N,I numérico leia N; C verdadeiro I 2 //divisor do número repita se ( (I = N) ou C=falso ) então interrompa se (N % I = 0) então //resto da divisão for zero C falso senão I I +1; fim repita se C então escreva O Numero e Primo senão escreva O Numero nao e Primo fim algoritmo Corpo da função n: parâmetro de entrada c: parâmetro de saída

15 PROGRAMA PARA VERIFICAR SE UM NÚMERO É PRIMO algoritmo declare C lógico declare N,I numérico leia N; C verdadeiro I 2 //divisor do número repita se ( (I = N) ou C=falso ) então interrompa se (N % I = 0) então //resto da divisão for zero C falso senão I I +1; fim repita se C então escreva O Numero e Primo senão escreva O Numero nao e Primo fim algoritmo Leitura de N fica no programa principal As mensagens de saída ficam no programa principal

16 PROGRAMA PARA VERIFICAR SE UM NÚMERO É PRIMO função lógico PRIMO(N) declare C lógico declare I numérico C verdadeiro I 2 //divisor do número repita se ( (I = N) ou C=falso ) então interrompa se (N % I = 0) então //resto da divisão for zero C falso senão I I +1; fim repita PRIMO C fim função algoritmo aparece AQUI declare N numérico leia N; se PRIMO(N) então escreva O Numero e Primo senão escreva O Numero nao e Primo fim algoritmo

17 IMPLEMENTANDO UMA FUNÇÃO

18 ESTRUTURA DE UMA FUNÇÃO EM C Retorna um único valor Na definição da função devem ser declarados: o tipo de todos os parâmetros o tipo do valor que a função retorna Também é possível declarar variáveis locais, que serão utilizadas internamente pelo subprograma variáveis locais são destruídas na saída da função Para utilizar a função no programa, basta colocar seu nome (identificador) e passar os parâmetros correspondentes 18

19 ESCOPO DE VARIÁVEIS Significa a visibilidade de uma variável dentro de um subprograma (ou algoritmo) Variável global declarada no início do algoritmo ou programa (fora da função main) e é visível por todos guardam seus valores durante toda a execução do programa Variável local declarada dentro de um módulo ou subprograma e é somente visível dentro do mesmo destruída após o término do bloco onde foi declarada

20 algoritmo função numérico troca(a,b) declare a,b,aux numérico aux = a; a = b; b = aux; fim função declare a,b numérico a 10 b 20 troca(a,b) escreva a,b fim algoritmo

21 algoritmo função numérico troca(a,b) declare a,b,aux numérico aux = a; a = b; b = aux; fim função a, b e aux são variáveis locais de troca() declare a,b numérico a 10 b 20 troca(a,b) escreva a,b fim algoritmo

22 algoritmo função numérico troca(a,b) declare a,b,aux numérico aux = a; a = b; b = aux; fim função a, b e aux são variáveis locais de troca() declare a,b numérico a 10 b 20 troca(a,b) escreva a,b fim algoritmo a e b são variáveis locais do algoritmo principal

23 algoritmo função numérico troca(a,b) declare a,b,aux numérico aux = a; a = b; b = aux; fim função declare a,b numérico a 10 b 20 troca(a,b) escreva a,b fim algoritmo a e b são variáveis locais do algoritmo principal a, b e aux são variáveis locais de troca() Não realiza a troca! Não é possível retornar dois valores

24 COMO CORRIGIR ISSO?

25 OPÇÃO 1: TRANSFORMAR EM VARIÁVEL GLOBAL Existe durante toda a execução do programa Interessante quando a mesma é utilizada por várias funções Muitas variáveis globais podem prejudicar a execução do programa (overflow) Os parâmetros enviados para as funções ajudam no entendimento da finalidade da função Seu uso deve ser analisado

26 algoritmo declare a,b numérico função numérico troca() declare aux numérico aux = a; a = b; b = aux; fim função aux é a única variável local de troca() agora a e b são variáveis globais a 10 b 20 troca() escreva a,b fim algoritmo Realiza a troca com o uso de variáveis globais

27 OPÇÃO 2: MODIFICAR A PASSAGEM DE PARÂMETROS Em vez de passar o conteúdo da variável, podemos passar seu endereço Assim, trocamos qual endereço é acessado pelo ponteiro (ou seja, uma variável que contém um endereço de memória), de modo que a alteração do endereço dentro da função não seja perdida ao sair dela

28 CLASSIFICAÇÃO DE PARÂMETROS Entrada: são aqueles objetos que têm seus valores estabelecidos fora do módulo e não podem ser modificados por ele Passagem por valor Saída: são aqueles objetos que têm seus valores estabelecidos dentro do módulo Passagem por resultado Entrada-saída: são aqueles que têm seus valores estabelecidos fora da sub-rotina, mas podem ter seus valores alterados dentro dela Passagem por referência Você pode escolher se chama por valor ou por referência em C

29 PASSAGEM POR VALOR Por qual livro você está estudando? Pelo livro da Ascencio Legal, vou pegar uma cópia na biblioteca!

30 PASSAGEM POR REFERÊNCIA Por qual livro você está estudando? Pelo livro da Ascencio Pode ficar com a minha cópia. Depois eu pego de volta com você...

31 void troca (int *a, int *b){ a e b são int temp; variáveis locais que são ponteiros temp = *a; //guarda o valor no endereço a } *a = *b; //a agora tem o endereço de b *b = temp; //b agora tem o endereço de a Realiza a troca passando a e b por referência

32 void troca (int *a, int *b){ a e b são int temp; variáveis locais que são ponteiros temp = *a; //guarda o valor no endereço a } *a = *b; //a agora tem o endereço de b *b = temp; //b agora tem o endereço de a void main(){ } int i,j; i = 10; j = 20; printf( %d,%d\n,i,j); troca(&i,&j); é passado o endereço de i e j printf( %d,%d,i,j); Notas: O operador * faz com esse parâmetro possa ser entendido como no endereço de Por outro lado, operador & pode ser entendido como o endereço de

33 CHAMADA POR REFERÊNCIA DE MATRIZ/VETOR Quando uma matriz é usada como um argumento para uma função, apenas o endereço da matriz é passado, não uma cópia da matriz inteira Ou seja, o argumento é convertido pelo compilador em um ponteiro de inteiros

34 void display (int num[10]){ int i; for (i=0; i<10; i++){ printf( %d,num[i]) } } void display (int num[]){ int i; for (i=0; i<10; i++){ printf( %d,num[i]) } } void display (int *num){ int i; for (i=0; i<10; i++){ printf( %d,num[i]) } } Matriz de tamanho conhecido Matriz de tamanho desconhecido Ponteiro

35 DISCUSSÃO Funções são módulos de programação que servem basicamente a três objetivos: 1. Evitar que uma certa sequência de comandos necessária em vários locais de um algoritmo tenha que ser escrita repetidamente nestes locais 2. Dividir e estruturas um algoritmo em partes fechadas e logicamente coerentes 3. Aumentar a legibilidade de um algoritmo Cada módulo representa um grupo de comandos, que são parte do algoritmo, e possuem uma função bem definida e o mais independente possível em relação ao restante

36 BENEFÍCIOS DA MODULARIZAÇÃO Partes comuns a vários programas ou que se repetem dentro de um mesmo programa, quando modularizadas em uma subrotina ou função, são implementadas e testadas uma só vez Podem-se constituir bibliotecas de programas, isto é, uma coleção de módulos que podem ser usados em diferentes programas sem alteração Economia de memória, uma vez que o módulo é armazenado uma única vez

37 BIBLIOGRAFIA 1. FARRER, H. et al. Algoritmos Estruturados. Ed. LTC. 3ª ed Cap. Modularização. 37