Curso de C: uma breve introdução

Transcrição

1 V Semana de Engenharia Elétrica - UFBA

2 Licença de uso e distribuição Todo o material aqui disponível pode, posteriormente, ser utilizado sobre os termos da: Creative Commons License: Atribuição - Uso não comercial - Permanência da Licença 2

3 Quem sou eu? Graduando do DCC (Ciência da Computação) Administrador de Redes e Sistemas GNU/Linux (POP-BA/RNP e Graco) Contribuidor de Software Livre (Debian, Foswiki, HnTool) Programador C nas horas vagas... :-) 3

4 Sobre o curso Pré-requisito Lógica de programação Uma rápida introdução sobre C Estrutura básica de um programa Declaração de variáveis e tipos Estruturas de controle de fluxo Funções 4

5 O que é C? É uma linguagem de programação de propósito geral Criada por Dennis Ritchie Derivada da linguagem B Rápida e portável (ANSI C) Várias aplicações... Kernel do Linux GNOME... 5

6 Primeiros passos 6

7 Primeiros passos O que você precisa? Compilador (DJGPP, etc.) Editor de texto (gedit/notepad, IDE) C é Case-Sensitive: soma!= Soma!= SOMA!= SoMa Originalmente Programação Modular, mas... suporta: POO Programação Concorrente 7

8 Primeiro programa em C Primeiros passos Exercício: fazer um super-programa que exiba a seguinte mensagem na tela: Ola Mundo!!! 8

9 Primeiro programa em C Primeiros passos Exercício: fazer um super-programa que exiba a seguinte mensagem na tela: Ola Mundo!!! /* Primeiro programa em C: ola mundo.c */ #include <stdio.h> int main() { printf( Ola Mundo!!!\n ); } 9

10 Primeiro programa em C Compilar e executar: Primeiros passos gcc -o ola-mundo ola-mundo.c./ola-mundo 10

11 Funções básicas de I/O Função saída: printf Primeiros passos printf print + formato Exemplo de utilização: printf(string-de-controle, lista-de-argumentos) printf ("%f",40.345) -> "40.345" printf("ola mundo!\n"); 11

12 Funções básicas de I/O Primeiros passos Função entrada: scanf scanf scan + formato Exemplo de utilização: scanf(string-de-controle, lista-de-argumentos) scanf ("%d",&x); scanf("%f %f", &num1, &num2); Cuidado com o buffer na leitura de string... 12

13 Funções básicas de I/O Primeiros passos Caracteres de controle: printf ou scanf Código Significado %d Inteiro %f Float (real) %c Caractere %s String 13

14 Variáveis e tipos de dados 14

15 Variáveis e tipos de dados Variáveis Uma variável é uma porção de memória, utilizada para armazenar um determinado valor: a = 5 b = 2 a = a + 1 result = a b 15

16 Identificadores Variáveis e tipos de dados Cada variável necessita de um Identificador que a distingue das outras: Lestras (a-z, A-Z) + dígitos (0-9) + underscore (_) Não podem iniciar com dígitos Cuidado com as palavras reservadas: for, while, and, do, int, float, break, case, etc. Dica de boa prática: Uso de identificadores mnemónicos 16

17 Variáveis e tipos de dados Tipos de dados fundamentais Ok, iremos armazenar os dados na memória, mas o computador precisa saber que tipo de dado está armazenando... Tipos fundamentais: char Armazenamento de caracteres int Armazenamento de inteiros float Ponto flutuante em precisão simples double Ponto flutuante em dupla precisão 17

18 Variáveis e tipos de dados Declaração de variáveis Para declarar variáveis em C, digite o tipo da variável seguido por um identificador válido: int a; int b; float mynumber; É possível declarar variáveis de mesmo tipo na mesma linha: int a, b; É possível inicializar variáveis já na declaração: int a = 10, b = 5; float mynumber = 23.45; 18

19 Variáveis e tipos de dados Vetores Conjunto de elementos consecutivos, do mesmo tipo, que podem ser acessados individualmente a partir de um único nome. Notas Declaração: (0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) tipo nome_variavel [quantidade] 19

20 Variáveis e tipos de dados Vetores Exemplo de declaração: int numero_matricula[20]; float notas[20]; Os índices do vetor de tamanho n variam de 0 à n-1. Ex: float notas[4]; notas[0] = 6.4; // primeiro elemento notas[3] = 5.3; // ultimo elemento 20

21 Variáveis e tipos de dados Vetores Dicas de inicialização de vetores: int v[3] = {1,2,3}; int v[5] = {5,4}; // igual a {5,4,0,0,0} int v[] = {6,7,8,9}; Incorreto: int v[]; 21

22 Operadores 22

23 Operadores Aritméticos Operadores Operadores aritméticos +, -, *, / e % A divisão inteira trunca qualquer parte fracionária A seguinte expressão produz o resto da divisão de x por y (somente aplicado à int): x % y 5 % 3 resulta em 2 23

24 Operadores Operadores Relacionais e lógicos Operadores relacionais Maior: > Maior ou igual: >= Menor: < Menor ou igual: <= Igual: == Diferente:!= Operadores lógicos: AND: && OR: 24

25 Exercício Programa um pouco mais trabalhado Fazer um programa que leia um número natural, representando a quantidade de dias, e exiba o equivalente a quantidade de anos. Exemplo: 365 dias => ~1 ano 1461 dias => 4 anos Dica: para ler um inteiro na variável x, fazemos: scanf( %d, &x); Dica: para imprimir int e float (x e y, respec.): printf( numero int: %d; numero float: %f\n, x, y); 25

26 Exercício Programa um pouco mais trabalhado Fazer um programa que leia um número natural, representando a quantidade de dias, e exiba o equivalente a quantidade de anos. /* Conversao dias para anos: dias2anos.c */ #include <stdio.h> int main() { int dias; float anos; } printf( Digite o numero de dias: ); scanf( %d,&dias); anos = dias / ; printf( \n%d dias equivale a %f anos.\n,dias, anos); 26

27 Controle de fluxo 27

28 Controle de fluxo Condicionais É possível controla o fluxo de execução de um programa em C, baseado no valor de uma expressão lógica/relacional. Exemplo: imposto de renda if (salario_mensal <= ) { isento(); } else { calcula_ir(salario_mensal); } 28

29 Controle de fluxo Condicionais Forma geral: if (<condicao>) { // Fluxo a executar caso <condicao> seja verdadeira } else { // Fluxo a executar caso <condicao> seja falsa } <condicao> pode ser expressão complexa: a > b+3 && (c % 5!= 0 c == 25) 29

30 Exercício Programa clássico do ano bissexto Um ano é bissexto se for divisível por 4 mas não por 100, exceto quando for divisível por 400. Faça um programa que leia o ano e diga se ele é bissexto ou não. Exemplo: 2000 => Ano bissexto 2200 => Ano nao e bissexto 30

31 Exercício Programa clássico do ano bissexto Um ano é bissexto se for divisível por 4 mas não por 100, exceto quando for divisível por 400. Faça um programa que leia o ano e diga se ele é bissexto ou não. /* Verifica ano bissexto: bissexto.c */ #include <stdio.h> int main() { int ano; } printf( Digite o ano: ); scanf( %d,&ano); if (ano % 4 == 0 && ano % 100!= 0 ano % 400 == 0) { printf( Ano bissexto\n ); } else { printf( Ano nao e bissexto\n ); } 31

32 Laço de repetição while Controle de fluxo O laço while é usado quando queremos que um bloco de instruções seja executado ENQUANTO uma condição for verdadeira (true). Ex.: imprimir números naturais pares menores que 10: #include <stdio.h> int main() { int x = 0; } printf( %d\n,x); x = x + 2; printf( %d\n,x); x = x + 2; printf( %d\n,x); x = x + 2; printf( %d\n,x); x = x + 2; printf( %d\n,x); 32

33 Laço de repetição while E se fosse até 1000? Controle de fluxo E se o cálculo intermediário fosse mais complexo? Forma mais elegante: #include <stdio.h> int main() { int x = 0; } while (x < 10) { printf( %d\n, x); x = x + 2; } 33

34 Laço de repetição while Forma geral: while (<condicao>) { // declaracoes... } Controle de fluxo Parecido com o comando if: if (<condicao>) { // declaracoes... // volte para o comando if (goto) } Dica de boa prática: Nunca use goto... 34

35 Exemplo: fatorial #include <stdio.h> int main() { int n, contador, fat = 1; Controle de fluxo printf("digite um numero: "); scanf("%d", &n); contador = n; while (contador > 0) { fat = fat * contador; contador = contador 1; } } printf("o fatorial de %d e' %d\n",n,fat); 35

36 Controle de fluxo Exercício: Fazer um programa para imprimir uma tabela com os primeiros 300 graus Fahrenheit e seus correspondentes graus Celsius (de 20 em 20), usando a fórmula: C=(5/9)(F-32) Saída: 0 F => C 20 F => -6.7 C 40 F => 4.4 C 60 F => 15.6 C 260 F => C 280 F => C 300 F => C 36

37 Controle de fluxo /* Programa para conversao de Fahrenheit * para Celsius: fahr2celsius.c */ #include <stdio.h> int main() { int inicio, fim, incr; float fahr, celsius; inicio = 0; fim = 300; incr = 20; } fahr = inicio; while (fahr <= fim) { celsius = (5.0/9.0) * (fahr 32.0); printf( %4.0f => %6.1f\n, fahr, celsius); fahr = fahr + incr; } 37

38 Laço de repetição for Forma geral: Controle de fluxo for (<inicializacao>; <condicao>; <incremento>) { // comandos... } <inicializacao>: responsável pela seção de inicialização das variáveis de iteração do laço <condicao>: deve conter a condição de parada, que deve ser verdadeira em algum momento. <incremento>: comandos para incremento das variáveis de iteração do laço 38

39 Laço de repetição for Controle de fluxo Exemplo: fahr2celsius-v2.c 39

40 Laço de repetição for Controle de fluxo Exemplo: fahr2celsius-v2.c /* Programa para conversao de Fahrenheit * para Celsius: fahr2celsius v2.c */ #include <stdio.h> int main() { float fahr, celsius; } for (fahr=0.0; fahr <= 300.0; fahr=fahr+20.0) { celsius = (5.0/9.0) * (fahr 32.0); printf( %4.0f => %6.1f\n, fahr, celsius); } 40

41 Funções 41

42 Funções Funções em C Funções são blocos de código que agrupam sequências de operações que, atrelados a um nome, podem ser invocados em todo o programa, de forma que tal sequência possa ser executada 42

43 Funções Funções em C A ideia de funções está em encapsular uma ideia ou operação Benefícios: Modularização Clareza do código Reutilização 43

44 Funções Funções em C Funções da biblioteca padrão do C: printf() scanf() getchar() gets() putchar()... 44

45 Funções Funções em C Forma geral: tipo_de_retorno nome_da_funcao(tipo_param nome_param,...) { // comandos } Funções que não retornam nenhum valor, devem ser do tipo void. Não é possível definir uma função dentro de outra 45

46 Funções Funções em C Exemplo de função para calcular o quadrado de um inteiro: #include <stdio.h> int quadrado(int x) { return x*x; } int main() { int numero; } printf( Digite um numero: ); scanf( %d, &numero); printf( O quadrado de %d e' %d, numero, quadrado(numero)); 46

47 Funções Funções em C Em C, todas as funções devem ser definidas antes da função main(). O nome da função DEVE ser ÚNICO (dentre as outras funções e variáveis) A mesma regra de nomenclatura de variáveis é aplicada à nomenclatura de funções. 47

48 Parâmetros de funções Funções Na chamada de uma função, o tipo e quantidade de parâmetros devem acordar com sua definição A comunicação com a função é feita através dos argumentos e parâmetros Na função, os parâmetros são como variáveis locais 48

49 Parâmetros de funções Funções Parâmetros de funções: 49

50 Funções Valor de retorno Após fazer seu processamento, as funções podem necessitar retornar um valor ou resultado. Exemplo: quadrado(4) => 16 Tipos de retorno: int, float, double, char, void O tipo void é usado quando a função não deve retornar nada. Ex: printf() 50

51 Funções Valor de retorno: comando return O retorno de uma função é definido pelo comando return. Ex.:... int quadrado(int x) { return x*x; }... Provoca uma saída imediata da função chamador 51

52 Funções Exercícios Exercício 1: converter o programa de fatorial anterior para usar uma função no calculo do fatorial propriamente dito Exercício 2: fazer uma função, pot(x,y), para calculo da potência de um número x por y (x y ) Exercício 3: fazer uma função println() que recebe uma string s (vetor de char) e imprime s seguida pelo caractere de nova linha (\n). 52

53 Funções A função main Todo programa em C, deve SEMPRE possuir a função main() em seu código, independente das outras funções. #include <stdio.h> int main(int argc, char **argv) { // comandos... } return 0; 53

54 Funções A função main argc é um inteiro que indica a quantidade de argumentos passados na linha de comando argv é um vetor de strings que contém os argumentos da linha de comando (o primeiro é o nome do programa). #include <stdio.h> int main(int argc, char **argv){ if (argc < 2) { printf("usage: %s <NOME>\n", argv[0]); return 1; } printf("ola, %s\n", argv[1]); return 0; } 54

55 Tópicos avançados 55

56 Tópicos avançados Matrizes e strings Outras funções de controle de fluxo Alocação dinâmica de memória (ponteiros) Estruturas, Uniões, Enumerações E/S com Arquivos, Console, pré-processador... 56

57 Tópicos avançados Bibliotecas para programação gráfica gtk, opengl, etc. Biblioteca para programação em rede sockets Bibliotecas para programação paralela OpenMP, MPI, etc. Bibliotecas para programação de circuitos 57

58 Referências KERNIGHAN, B.W. C and RITCHIE, D.M.: A linguagem de programação. Tradução de: The C Programming Language. Edisa, Curso de C, UFMG. Disponível em: C Library Reference. Disponível em: 58

59 Dúvidas 59