Computadores Digitais 2. Prof. Rodrigo de Souza Couto

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1 Computadores Digitais 2 Linguagens de Programação DEL-Poli/UFRJ Prof. Miguel Campista

2 Aula de Hoje Tipos Estruturados Tipo estrutura Definição de novos tipos Aninhamento de Estruturas Vetores de estruturas Alocação Dinâmica de Vetores de Estruturas

3 ATENÇÃO Esta apresentação foi baseada nos seguinte trabalhos: Notas de aula do Prof. Marco Casanova da PUC-Rio Waldemar Celes, Renato Cerqueira, José Lucas Rangel, Introdução a Estruturas de Dados, Editora Campus, 2004

4 Parte 1 Programação (linguagem C) Tipos Estruturados

5 Tipos Básicos vistos até agora Variáveis dos tipos básicos representam uma grandeza cada uma int soma float altura char caractereentrada Muitas vezes é necessário representar várias grandezas em uma variável

6 Tipo Estrutura Manipulação de dados compostos ou estruturados Exemplos: Ponto no espaço bidimensional Representados por duas coordenadas (x e y), mas tratado como um único tipo Dados associados a uma pessoa Representada pelo seu CPF, data de nascimento, endereço, etc Estruturados em um único tipo Endereço também pode ser dividido em diversas informações Rua, Número, Bairro, etc. Ponto Pessoa x y Nome CPF Rua End. N. Bairro

7 Tipo Estrutura Tipo de dados com campos composto com tipos mais simples Elementos acessados através do operador de acesso ponto (.) struct ponto { float x; float y; ; struct ponto p1; struct ponto p2; p1.x = 10.0; p1.y = 5.0; p2.x = 12.0; p2.y = 50.0; Declaração da estrutura Declaração de variáveis como estruturas ponto Manipulação dos campos

8 Tipo Estrutura Tipo de dados com campos composto com tipos mais simples Elementos acessados através do operador de acesso ponto (.) Note que a estrutura declarada passa ser análoga a um tipo struct ponto { float x; float y; ; struct ponto p1; struct ponto p2; p1.x = 10.0; p1.y = 5.0; p2.x = 12.0; p2.y = 50.0;

9 Tipo Estrutura Tipo de dados com campos composto com tipos mais simples Elementos acessados através do operador de acesso ponto (.) p1 e p2 possuem os campos x e y, mas esses campos estão em posições de memória diferentes para cada variável!!! struct ponto { float x; float y; ; struct ponto p1; struct ponto p2; p1.x = 10.0; p1.y = 5.0; p2.x = 12.0; p2.y = 50.0; p2 p1 y x y x

10 Tipo Estrutura: Exemplo #include <stdio.h> struct ponto { float x; float y; ; Geralmente a estrutura é definida fora de main, para ser acessível a todas as funções int main(void){ struct ponto p; printf( Digite as coordenadas do ponto (x y):\n ); scanf( %f %f,&p.x, &p.y); printf( O ponto fornecido foi: (%.2f,%.2f)\n,p.x,p.y); return 0;

11 Tipo Estrutura: Exemplo #include <stdio.h> struct ponto { float x; float y; ; É possível escrever &p.x ao invés de &(p.x) pois o operador de campo de estrutura tem precedência sobre o operador endereço de int main(void){ struct ponto p; printf( Digite as coordenadas do ponto (x y):\n ); scanf( %f %f,&p.x, &p.y); printf( O ponto fornecido foi: (%.2f,%.2f)\n,p.x,p.y); return 0;

12 Tipo Estrutura É possível declarar ponteiros para estruturas Também é possível realizar alocação dinâmica de estruturas struct ponto { float x; float y; ; struct ponto *pp; pp = (struct ponto*) malloc(sizeof(struct ponto)); (*pp).x = 10.0; pp->x = 10.0; Campo x do conteúdo de pp recebe 10. Note que os parênteses são obrigatórios, já que o operador. precede *

13 Tipo Estrutura É possível declarar ponteiros para estruturas Também é possível realizar alocação dinâmica de estruturas struct ponto { float x; float y; ; struct ponto *pp; pp = (struct ponto*) malloc(sizeof(struct ponto)); (*pp).x = 10.0; pp->x = 10.0; Comandos equivalentes!

14 Tipo Estrutura: Resumo Se p é uma variável struct, acessamos seu campo x fazendo p.x = 10.0; Se pp é uma variável ponteiro para struct, acessamos seu campo x fazendo pp->x = 10.0; O endereço de um campo x de p e pp pode ser acessado pode ser acessado da seguinte forma &p.x &pp->x

15 Passagem de estruturas para funções Realizada da mesma forma que para tipos básicos Passagem por valor void imprime (struct ponto p) { printf( O ponto fornecido foi: (%.2f,%.2f)\n,p.x,p.y); struct ponto p1; imprime(p1); Nem sempre é adequado passar estruturas por valor! Por que?

16 Passagem de estruturas para funções Realizada da mesma forma que para tipos básicos Passagem por valor void imprime (struct ponto p) { printf( O ponto fornecido foi: (%.2f,%.2f)\n,p.x,p.y); struct ponto p1; imprime(p1); Passagem por valor copia para pilha todo o conteúdo de memória. Estruturas podem ser grandes, com diversos campos Assim, é mais eficiente passar um ponteiro, que ocupa apenas 4 bytes (arquiteturas de 32 bits) ou 8 bytes (arquiteturas de 64 bits)

17 Passagem de estruturas para Passagem por referência funções void imprime (struct ponto* pp) { printf( O ponto fornecido foi: (%.2f,%.2f)\n,pp->x,pp->y); void captura (struct ponto* pp) { printf( Digite as coordenadas\n ); scanf( %f %f,&pp->x,&pp->y); struct ponto p1; captura(&p1); imprime(&p1);

18 Definição de novos tipos Novos tipos podem ser criados baseados nos tipos definidos pela linguagem Comando typedef Exemplo: Criação e definição de um tipo Real typedef float Real; int main(void){ Real r; r = 9.0f; return 0; Definição do tipo Declaração de variável desse tipo

19 Definição de novos tipos Novos tipos podem ser criados baseados nos tipos definidos pela linguagem Comando typedef Exemplo: Criação e definição de um tipo Real typedef float Real; int main(void){ Real r; r = 9.0f; return 0; Tipo geralmente é definido fora da função main para ser acessível a todas as funções

20 Definição de novos tipos Novos tipos podem ser criados baseados nos tipos definidos pela linguagem Comando typedef Exemplo: Criação e definição de um tipo Real typedef float Real; int main(void){ Real r; r = 9.0f; return 0; É boa prática de programação iniciar nomes de tipos com letras maiúsculas

21 Definição de novos tipos Útil para abreviar nomes de tipos e para tratar tipos complexos typedef unsigned char Uchar; typedef int* PInt; typedef float Vetor[4]; Inteiro sem sinal int main(void){ Vetor v; v[0] = 3;

22 Definição de novos tipos Útil para abreviar nomes de tipos e para tratar tipos complexos typedef unsigned char Uchar; typedef int* PInt; typedef float Vetor[4]; int main(void){ Vetor v; v[0] = 3; Ponteiro para inteiro. Atenção: mascarar o ponteiro como um tipo pode tornar o código mais difícil de ler! Evitem de usar!

23 Definição de novos tipos Útil para abreviar nomes de tipos e para tratar tipos complexos typedef unsigned char Uchar; typedef int* PInt; typedef float Vetor[4]; int main(void){ Vetor v; v[0] = 3; Vetor de 4 elementos

24 Definição de novos tipos Definição de tipos para as estruturas struct ponto { float x; float y; ; typef struct ponto Ponto; Ponto p; Definição da variável p desse tipo Definição da estrutura como um tipo

25 Definição de novos tipos Definição de tipos para as estruturas Forma alternativa (e muito mais usada) typedef struct ponto { float x; float y; Ponto; Ponto p; Nome do tipo especificado na própria declaração da estrutura

26 Definição de novos tipos Sintaxe de typedef é equivalente à declaração de variáveis Por exemplo, omitindo a palavra typedef do vetor de float, temos uma declaração de vetor do tipo float typedef float Vetor[4];

27 Aninhamento de Estruturas Estruturas podem possuir campos que também são estruturas Ex: Estrutura circunferência, com as coordenadas (x,y) de seu centro e seu raio typedef struct ponto { float x; float y; Ponto; typedef struct circunferencia { Ponto p; float raio; Circunferencia;

28 Exemplo #include <stdio.h> #include <math.h> Cálculo da distância entre dois pontos float distancia (Ponto* p, Ponto* q) { float d = sqrt((q->x p->x)*(q->x p->x) + (q->x p->x)(q->x p->x) ); return d; ; int interior (Circulo* c, Ponto* p) { float dist = distancia(&c->p,p); return ( dist < c->raio); ; Função que verifica se ponto está em um dado círculo

29 Vetores de Estruturas Da mesma forma que os tipos básicos, é possível ter vetores para estruturas Exemplo: conjunto de pontos #define N 3 typedef struct ponto { float x; float y; Ponto; Itens são preenchidos na ordem que aparecem na declaração int main(void){ Ponto v[n] = {{1.0,2.0,{1.1,2.1,{1.2,2.2; v[0].x = 7.0; v[0].y = 8.0; return 0;

30 Alocação Dinâmica de Vetores de Estruturas Úteis para alocar dinamicamente um conjunto de estruturas Caso de uso: Tabela com dados de alunos Estrutura do aluno: Nome: String com até 80 caracteres Matrícula: número inteiro

31 Alocação Dinâmica de Vetores de Estruturas Definição da estrutura Aluno typedef struct aluno { int mat; char nome[81]; Aluno;

32 Alocação Dinâmica de Vetores de Estruturas int main(void){ int i,numalunos; Aluno *tab; Alocação dinâmica das estruturas printf("digite o numero de alunos\n"); scanf("%d",&numalunos); tab = (Aluno*)malloc(numAlunos*sizeof(Aluno)); inseriralunos(numalunos,tab); imprimiralunos(numalunos,tab); system("pause"); return 0;

33 Alocação Dinâmica de Vetores de Estruturas void inseriralunos( int numalunos, Aluno* tab){ int i; Limpa a for (i=0; i< numalunos; i++){ entrada para o printf("digite o nome aluno %d\n", i); scanf fflush(stdin); scanf("%80[^\n]",&tab[i].nome); printf("digite a matricula do aluno %d\n", i); fflush(stdin); scanf("%d",&tab[i].mat);

34 Alocação Dinâmica de Vetores de Estruturas void imprimiralunos( int numalunos, Aluno* tab){ int i; for (i=0; i< numalunos; i++){ printf("aluno: %d\n", i); printf("nome: %s\n", tab[i].nome); printf("matricula: %d\n\n\n\n\n", tab[i].mat);

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