C ( C-Sharp ) LPI 1. A Plataforma.NET (em inglês: dotnet) Visão Geral C é uma linguagem de programação. É uma das linguagens de programação que fazem parte da Plataforma.NET (em inglês: dotnet) criada pela Microsoft (Microsoft.NET). A Plataforma.NET também é conhecida como.net Framework (arcabouço)..net Framework é uma plataforma (infra-estrutura tecnológica) para desenvolvimento (ambiente de desenvolvimento) e execução (ambiente de execução) de sistemas/aplicações. Obs.: Um usuário/dispositivo (computador, etc.) que vai apenas executar uma aplicação (programa).net, precisa ter instalado apenas o ambiente de execução. A principal característica da plataforma.net Framework é que todo código gerado para ela pode ser executado em qualquer dispositivo, seja um dispositivo que use o sistema Windows, Android, ios ou outro. Para isso, basta que o dispositivo onde o código será executado possua o framework (basta o ambiente de execução) correspondente ao sistema do dispositivo (Windows, Android, ios, etc.). A ideia é que o programador deixe de escrever código (programas) para um sistema ou dispositivo específico e passe a escrever para a plataforma.net (este conceito já existia na plataforma Java, por exemplo). Outra característica do.net Framework é que ele disponibiliza para o programador, independentemente da linguagem de programação que está sendo utilizada, uma enorme Biblioteca de Classes (códigos já prontos e testados que os programadores podem chamar/reutilizar a partir dos programas que eles estejam construindo). O programador utiliza os elementos da biblioteca de classes, por exemplo, para não ter que escrever uma grande quantidade de código para lidar com operações de programação de baixo nível (lidar com o hardware) muito comuns, como ler dados digitados via teclado e apresentar mensagens na tela. Outro exemplo simples é o uso de código já pronto para calcular o seno, cosseno ou o valor da tangente de um ângulo. E muitas outras possibilidades. Os códigos para o.net Framework podem ser criados em um ambiente disponibilizado pela Microsoft para facilitar o desenvolvimento de projetos que utilizam o.net Framework. Esse ambiente é chamado Microsoft Visual Studio e possui várias versões. - 1 -
No Visual Studio podemos utilizar as linguagens C# (que será utilizada em nosso curso), Visual Basic, C++, etc. É comum dizer que o Visual Studio é um IDE (Integrated Development Environment /Ambiente de Desenvolvimento Integrado) por reunir várias ferramentas de apoio ao desenvolvimento (construção) de software que facilitam muito o trabalho dos programadores. Na verdade, o Visual Studio permite que o programador se concentre na parte inteligente do trabalho, ou seja, na solução. Geralmente os IDEs facilitam a técnica de RAD (Rapid Application Development / Desenvolvimento Rápido de Aplicativos) que visa a maior produtividade dos desenvolvedores/programadores (visa agilizar o desenvolvimento). Obs.: É possível instalar apenas o.net Framework (não o Visual Studio) e usar um editor de texto como o notepad ou notepad++ para digitar o código e salva-lo com a extensão.cs no nome do arquivo. A seguir, será preciso usar o programa csc.exe, que acompanha o.net Framework, para compilar o código (arquivo.cs) e gerar o programa executável (arquivo.exe) correspondente. Exemplo de comando para compilação de um arquivo de código chamado meucodigo : csc meucodigo.cs (não tralharemos deste modo). Neste curso usaremos o IDE Visual Studio, uma ferramenta profissional. Maiores detalhes da Plataforma.NET serão vistos mais adiante. - 2 -
2. Por enquanto usaremos o Prompt de Comando C# pode ser usado para criar aplicativos (programas) que possuam entrada e exibam a saída do processamento no console. Esses aplicativos são ideais para aprender o desenvolvimento C# porque a interface do usuário é muito simples. Assim, estaremos nos concentrando naquilo que é mais importante neste início: A lógica da solução. Deixaremos os elementos de um ambiente gráfico para mais tarde. Visão de uma janela Prompt de Comando 3. Primeiro programa em C# - Conhecendo o IDE básico do Visual Studio 3.1. Execute os passos seguintes para criar o código. a. Abra o Visual Studio for Windows Desktop. b. No menu FILE (ARQUIVO) escolha NEW PROJECT (NOVO PROJETO). c. No painel à esquerda clique em VISUAL C#. d. No painel central clique em CONSOLE APPLICATION. e. Na caixa LOCATION você deve indicar o local/pasta onde o projeto será salvo. Sugerimos salvar os seus projetos em um pendrive (quando o computador do laboratório reinicia, todos os dados são apagados). Você pode digitar ou clicar no botão BROWSE para localizar o local/pasta (pode criar uma nova) onde o projeto será salvo. f. Na caixa NAME digite um nome para o projeto. Digite o nome que desejar, PJ1, por exemplo. g. Verifique se a caixa de seleção Create Directory For Solution está marcada. h. Clique em OK. - 3 -
O Visual Studio cria o projeto com um código básico sobre o qual você trabalhará. Seu código entrará aqui Note o painel Solution Explorer. Ele exibe os nomes dos arquivos associados ao projeto. Por enquanto, falaremos apenas sobre o arquivo Program.cs Program.cs É o arquivo do código-fonte do C#. É o conteúdo deste arquivo que está aparecendo no quadro de edição de código (código básico). É neste arquivo que você escreverá seu código. i. Coloque o cursor logo após a chave de abertura no local onde seu código será escrito (veja na figura acima). static void Main(string[] args) { j. Crie uma nova linha pressionando ENTER. k. Na nova linha digite a palavra Console. Obs.: Console fornece acesso à exibição de mensagens na janela e leitura de dados (entradas) a partir do teclado. l. Digite um ponto (.) logo após a palavra Console. m. Note a lista que aparece. Digite wri até que WriteLine esteja selecionado e então pressione ENTER (se preferir role para baixo a lista, selecione WriteLine e pressione ENTER). - 4 -
n. Digite um parêntese de abertura (. O de fechamento ) deve aparecer automaticamente. o. Mova o cursor de modo que ele fique entre os parênteses (caso necessário) e digite uma frase qualquer. Ela deve estar entre aspas. Veja o exemplo abaixo. static void Main(string[] args) { Console.WriteLine("Olá Alunos!") } p. Toda linha de comando deve terminar com ; insira. static void Main(string[] args) { Console.WriteLine("Olá Alunos!"); } 3.2. Execute os passos seguintes para salvar, compilar e executar o aplicativo dentro do Visual Studio. a. Clique no menu BUILD e, a seguir, em BUILD SOLUTION ( atalho <F7> ). Essa ação compila o código (gera o executável). Na parte inferior aparece a janela Output (resultado da compilação). Se não houver erro aparecerá, entre outras, a seguinte mensagem: ========== Build: 1 succeeded, 0 failed Se houver erros no código, as mensagens correspondentes aparecerão na janela Error List. Para exemplificar, veja a mensagem que aparecerá nesta janela caso você esqueça de incluir o ; no final da linha: - 5 -
Obs.: Às vezes, um único erro pode causar várias linhas informando erros de compilação. É nesta janela (Error List) que você receberá auxilio para descobrir o seu erro. Analise as mensagens atentamente! b. A seguir, clique no menu DEBUG e, a seguir, em START WITHOUT DEBUGGING (atalho Ctrl + F5). Note que a janela de console é aberta e o programa é executado! A mensagem que você escreveu no código é exibida. Obs.: O programa espera o usuário pressionar uma tecla. Esta mensagem Pressione qualquer tecla para continuar... ou Press any key to continue é gerada pelo Visual Studio automaticamente. c. Pressione uma tecla qualquer para retornar ao ambiente de programação do Visual Studio. d. Agora clique no menu DEBUG e, a seguir, em START DEBUGGING (atalho F5 ou clique em START). O que aconteceu de diferente? O que isso significa? Desafio: Resolva com Console.ReadKey(); - 6 -
Conceitos e Comandos Aprendizagem Prática 4. Dados, Expressões Aritméticas e Expressões Lógicas. Os algoritmos e os programas manipulam dados. Os dados manipulados podem ser dos seguintes tipos: numéricos, caracteres (literais) ou lógicos. Durante a execução de um algoritmo ou programa, é necessário guardar os dados que estão sendo ou serão manipulados. Para guardar os dados usamos identificadores, que servem de rótulo (nome) para os dados. Além disso, os dados manipulados por um algoritmo ou programa podem ser variáveis (mudam) ou constantes (não mudam), conforme veremos mais adiante. Um algoritmo também manipula expressões aritméticas e expressões lógicas. Uma expressão aritmética resulta em um valor numérico (resultado de um cálculo) e uma expressão lógica sempre resulta em V (verdadeiro) ou F (falso). As expressões lógicas utilizam os operadores lógicos ( e, ou, não ) e os operadores relacionais ( =, >, <, <>). Estudaremos tudo isso a seguir. 5. Tipos de Dados De modo geral e bem resumido, os dados podem ser dos seguintes tipos: Inteiro São os dados numéricos que pertençam ao conjunto dos números inteiros relativos (negativos, nulo (zero) ou positivos); Real São os dados numéricos que pertençam ao conjunto dos números reais (negativos, nulo ou positivos); Caractere (Literal / Alfanumérico) São os dados formados por um conjunto de caracteres, ou seja, formados por números (0... 9), alfabéticos (A... Z, a... z) e especiais (#,?,!, @,...); Lógico (Booleanos) São os dados que podem assumir os valores verdadeiro (true) ou falso (false). Geralmente utilizado para dados que podem assumir, no algoritmo o no programa, apenas duas situações possíveis; Exercício: Determine qual é o tipo de dado (também chamado de tipo primitivo de informação) presente (em itálico) nas sentenças a seguir: a) Ele tem 15 irmãos. b) A porta pode estar aberta ou fechada. c) Ela tem 1,73 metro de altura. d) O nome do vencedor é Clube de Regatas do Flamengo. - 7 -
Tipos de Dados em C# - São chamados Tipos Primitivos em C# (Maior Variedade) Além dos tipos primitivos, o C# também possui o tipo específico para armazenar textos (cadeia de caractere / literal / alfanumérico): string Pode guardar qualquer texto delimitado por aspas duplas. Qual o motivo para tanta variedade? Não poderia usar apenas decimal, string e bool? - 8 -
6. Um Dado, de qualquer tipo, pode ser Constante ou Variável Constantes Um dado constante é aquele cujo valor (numérico, caractere ou lógico) permanecerá o mesmo do início ao fim de qualquer execução do algoritmo ou programa. Para diferenciar os dados constantes de tipo caractere dos outros tipos, iremos delimitá-los por um par de aspas ( ). Exemplos de dados constantes: Não Fume ; 3,141592 (este é o valor de π) Variáveis Um dado (de qualquer tipo) em um algoritmo ou programa é classificado como variável quando tem a possibilidade de ser diferente (variar) a cada execução do algoritmo. Exemplos: a cotação do dólar; o índice da inflação; o peso de uma pessoa; etc. 7. Como é no computador? Algoritmos e programas recebem dados que precisam ser armazenados no computador para serem utilizados no processamento. Este armazenamento é feito na memória (memória principal - RAM). Uma variável representa um local da memória do computador (um endereço) que armazena um dado Para facilitar a construção do algoritmo e a programação, este endereço de memória recebe um nome (um rótulo) que chamamos, em geral, de Identificador. Memória Principal (RAM) nome idade Exemplos de áreas (espaços) reservadas na memória para armazenamento dos dados - 9 -
Identificadores Conforme já dissemos, os identificadores servem para rotular (dar nome / identificar), no algoritmo e no programa, os dados variáveis (e também os dados constantes). Um identificador: - Deve iniciar por um caractere alfabético ou o caractere sublinhado ( _ ); - Não deve possuir caracteres especiais (#,?,!, @, $, +, -, /,...) nem espaços em branco; - Não pode ser uma palavra reservada, ou seja, palavras que pertençam a uma linguagem de programação (true, false, if, while, etc). Exercício: Dentre as 24 células abaixo, marque aquelas com identificador inválido: Alpha X AWQ P&A Nota/2 FGTS DVD 2oLugar A:B TOTAL AWQ* X-Y 5X Notas_LP1 Media Arit ABC Dia/Mês #55 55# Rua B52 P{0} aluno (x) - 10 -
8. Como criar/declarar Variáveis no C# Devemos dizer seu tipo (inteiro, texto ou real, por exemplo) e, além disso, qual é o nome que usaremos para referenciá-la no texto do programa. Exemplo em C#: IDENTIFICADOR (NOME da VARIÁVEL) int numerodaconta; TIPO INTEIRO ; SEMPRE OBRIGATÓRIO No computador: Memória numerodaconta 9. Como atribuir valores a uma Variável no C# Por exemplo, se estivéssemos interessados em guardar o valor 1 na variável numerodaconta que declaramos anteriormente: Exemplo em C#: numerodaconta = 1; Lê-se numerodaconta recebe 1. Em algoritmo: numerodaconta 1 Quando, no momento da declaração da variável, sabemos qual será seu valor, podemos utilizar a seguinte sintaxe para declarar e, simultaneamente, atribuir o valor para a variável: int numerodaconta = 1; Em algoritmo: Inteiro numerodaconta 1-11 -
No computador: Memória numerodaconta 1 10. Como solicitar ao Usuário um Dado de Entrada e como exibir uma Mensagem de Saída Os algoritmos e os programas precisam ser alimentados com os dados a serem processados conforme a mente de um programador imaginou ser necessário para resolver um problema ou alcançar um resultado desejado. Isso é feito através de comandos de Entrada. Geralmente, também precisamos apresentar os resultados do processamento, isso é feito através de comandos de Saída. Os comandos de Entrada são utilizados para receber dados digitados pelo usuário e que serão armazenados em variáveis os comandos de Saída servem para apresentar mensagens para o usuário Exemplo em C#: Solicitando que o usuário informe o número da conta de banco e guardando este número na variável numerodaconta: int numerodaconta; Linha 1 Linha 2 Console.WriteLine("Informe o número da conta"); numerodaconta = Convert.ToInt16(Console.ReadLine()); Linha 3 Console.WriteLine("O número informado é " + numerodaconta); Console.ReadKey(); Linha 5 Linha 4-12 -
Explicações: Linha 1 Cria a variável numerodaconta. Ela é do tipo inteiro (int). Linha 2 Apresenta no console uma linha com a mensagem indicada entre aspas. Linha 3 Recebe (lê) um dado com vários caracteres informado via teclado (comando Console.ReadLine();), converte este dado para o tipo inteiro (comando Convert.ToInt16) e o atribui (guarda) na variável numerodaconta. Linha 4 Apresenta no console uma linha com a mensagem indicada entre aspas e também apresenta o número da conta (que foi guardado na variável numerodaconta). Obs.: o operador/símbolo + indica CONCATENAÇÃO (junta o texto entre aspas com o valor guardado na variável numerodaconta). Linha 5 Este comando aguarda o pressionamento de uma tecla. Aqui serve apenas para que a janela de console não feche (o programa não termine) até que o usuário pressione uma tecla (geralmente o Enter). Em algoritmo (comandos): Inteiro numerodaconta; ESCREVA( Informe o número da conta ) LEIA(numeroDaConta) ESCREVA( O número informado é + numerodaconta) Exercícios: 1) O que acontece com o código em vermelho? int pi = 3.14 a. O código compila, e pi guarda o número 3. b. O código compila, e pi guarda 3.14 (inteiros podem guardar casas decimais). c. O código não compila, pois 3.14 não cabe dentro de um inteiro. - 13 -
2) Faça no VS-C# um programa que cria 2 variáveis, uma contendo a sua idade e a outra contendo a idade de um amigo. Apresente duas mensagens informando as idades. Exemplo: A minha idade é 16 A idade do meu amigo é 17 Um algoritmo ou programa é uma SOLUÇÃO GERAL! 3) Faça no VS-C# um programa que cria 3 variáveis, recebe do usuário as notas de 3 provas, calcula a média aritmética destas notas e apresenta uma mensagem informando o valor da média. 4) Faça no VS-C# um programa que receba do usuário o salário de um operário e um percentual de aumento. A seguir, o programa deve calcular e mostrar o valor do aumento que o operário receberá. Dica: Para um salário de 5000 e percentual 10. O Aumento será calculado por 5000 * 10 / 100 5) Altere o programa anterior para que ele apresente também o novo salário do operário. - 14 -
11. Armazenando Texto em Variáveis Sabemos que no tipo string, podemos guardar qualquer valor que seja delimitado por aspas duplas. O comando que realiza esta tarefa é: string mensagem = "Minha Mensagem"; Podemos juntar o valor de duas ou mais variáveis do tipo string utilizando o operador + da linguagem. A soma de strings é uma operação conhecida como concatenação. Exemplo: string nome = "José"; string sobrenome = "Maria"; Console.WriteLine("O nome completo é " + nome + " " + sobrenome); Ou string nome = "José"; string sobrenome = "Maria"; string nomecompleto = nome + " " + sobrenome; Console.WriteLine("O nome completo é " + nomecompleto); Qual o motivo deste espaço antes das aspas? Qual o motivo deste espaço entre aspas? - 15 -
Exercícios: 1) Faça no VS-C# um programa que cria 2 variáveis, uma contendo a sua idade e a outra contendo a idade de um amigo. Apresente uma só mensagem informando as duas idades. Exemplo: A minha idade é 16. A idade do meu amigo é 17 2) Faça no VS-C# um programa que recebe o nome (tipo cadeia de caracteres / string) e a idade (tipo inteiro / int) de duas pessoas. A seguir, o programa deve apresentar uma mensagem do tipo: Exemplo: José tem 34 anos e Marta tem 29. - 16 -
12. Documentando o código através de comentários Quando queremos documentar o significado de algum comando existente em um programa C#, devemos utilizar comentários. Para fazer um comentário de uma única linha, use // (tudo que estiver depois do // é considerado comentário, ou seja, não será considerado pelo compilador da linguagem e não será executado ). Exemplo: double parcela = 500.0; // parcela é o valor que será pago mensalmente. Quando precisamos escrever diversas linhas de comentários para, por exemplo, documentar um código complexo existente no programa, utilizamos o comentário de múltiplas linhas que é inicializado por um /* e terminado pelo */. Tudo que estiver entre a abertura e o fechamento do comentário é ignorado pelo compilador da linguagem. Exemplo: /* Esse é um comentário de várias linhas, esta segunda linha também será ignorada. */ - 17 -
13. Noções Sobre Name Spaces (Espaço de Nomes) - namespaces Em LP1, o conceito de namespaces será apresentado de modo bem simplificado, apenas para que você tenha noção da função das linhas que aparecem, automaticamente, no início dos códigos quando criamos um novo projeto. As ferramentas do.net Framework estão divididas entre vários namespaces. Pense os namespaces como pastas do Windows, criadas para organizar os arquivos. Você já deve ter notado, no início dos códigos/programas, as linhas com a palavra chave using (usando). Elas indicam os namespaces que estarão anexados ao seu código. Esses namespaces (adicionados automaticamente pelo IDE para facilitar o nosso trabalho) contém as ferramentas que, certamente, serão necessárias ao seu tipo de programa. Obs.: O programador pode incluir outros namespaces aos programas. Exemplo: A linha abaixo esteve presente em todos os nossos códigos. using System; De modo simplificado, o namespace System contém as ferramentas que nos permitem fazer leitura (ReadLine, por exemplo) e gravação (WriteLine, por exemplo) na janela de Console. O.NET Framework tem mais de oitenta namespaces, cada um deles contém uma grande quantidade de ferramentas. A declaração de uso de namespaces (usar diretiva) no início dos códigos (using System, por exemplo) não é obrigatória, entretanto, os comandos ReadLine e WriteLine, por exemplo, deveriam indicar o nome do espaço (namespace) onde estas ferramentas estão. Exemplo: Usando DIRETIVA using System; Console.WriteLine("Informe o número da conta"); numerodaconta = Convert.ToInt16(Console.ReadLine()); Ou (sem namespace declarado / SEM DIRETIVA): System.Console.WriteLine("Informe o número da conta"); numerodaconta = Convert.ToInt16(System.Console.ReadLine()); - 18 -