Introdução à Linguagem C Variáveis e Expressões

Transcrição

1 INF1005: Programação 1 Introdução à Linguagem C Variáveis e Expressões 08/03/10 (c) Paula Rodrigues 1

2 Tópicos Principais Programando em C Funções Variáveis Define Operadores e Expressões Entrada e Saída Exemplos 08/03/10 (c) Paula Rodrigues 2

3 Programando em C #include <stdio.h> int main (void) { float cels; float fahr; printf( Digite a temperatura em oc: ); scanf( %f, &cels); fahr = 1.8 * cels + 32; printf( Temperatura em of: ); printf( %f, fahr); return 0; } Em C, devemos informar o tipo dos nossos dados. Assim, o compilador sabe alocar (reservar) o espaço de memória ideal. TEMOS QUE SABER QUAL O TIPO (PARA ALOCAR O TAMANHO ESPECÍFICO DE BYTES) E QUAL O NOME QUE SERÁ USADO PARA REPRESENTAR O ESPAÇO QUE ESTÁ SENDO ALOCADO (DEFINIÇÃO DO NOME DA VARIÁVEL). OBS: COMANDOS EM C TERMINAM COM UM ; 08/03/10 (c) Paula Rodrigues 3

4 Programando em C FUNÇÃO DE ESCRITA DE C. UMA FUNÇÃO EM C É UM PROCEDIMENTO QUE QUANDO EXECUTADO PODE RECEBER ALGO COMO PARÂMETRO. #include <stdio.h> int main (void) { float cels; float fahr; printf( Digite a temperatura em oc: ); scanf( %f, &cels); fahr = 1.8 * cels + 32; printf( Temperatura em of: ); printf( %f, fahr); return 0; } FUNÇÃO DE LEITURA EM C. FUNÇÃO PODE RETORNAR UM VALOR ATRAVÉS DO PARÂMETRO RECEBIDO. NOTE QUE O SINAL = EM C É ATRIBUIÇÃO. O VALOR DA DIREITA ESTÁ SENDO ATRIBUÍDO AO ESPAÇO DE MEMÓRIA REPRESENTADO PELA VARIÁVEL DA ESQUERDA. 08/03/10 (c) Paula Rodrigues 4

5 Programando em C Inclusão da interface da biblioteca auxiliar de E/S para utilizar as funções printf e scanf. Ponto de entrada de todo programa em C. #include <stdio.h> int main (void) { float cels; float fahr; printf( Digite a temperatura em oc: ); scanf( %f, &cels); fahr = 1.8 * cels + 32; printf( Temperatura em of: ); printf( %f, fahr); return 0; } Retorno necessário, pois a função principal retorna um número inteiro. 08/03/10 (c) Paula Rodrigues 5

6 Programando em C Indentação e comentários são MUITO importantes para o entendimento do código /* Programa para converter temperatura de Celsius em Fahrenheit */ #include <stdio.h> int main (void) { float cels; /* armazena temperatura em oc */ float fahr; /* armazena temperatura em of */ /* captura valor fornecido via teclado */ printf( Digite a temperatura em oc: ); scanf( %f, &cels); /* faz a conversão */ fahr = 1.8 * cels + 32; /* exibe resultado na tela */ printf( Temperatura em of: ); printf( %f, fahr); return 0; } 08/03/10 (c) Paula Rodrigues 6

7 Estrutura de um Programa C Comando do Pré-Processador (inclusão de bibl. aux.): #include <nome> Definição de tipo (constantes): #define nome valor Funções auxiliares (cap. 3 para INF1005) Função Principal (início da execução de um programa): int main(void) Comentários em qualquer trecho de um código C: /*isto é um comentário */

8 Funções As funções têm a seguinte estrutura: tipo_de_retorno nome_da_funcao (parametros) { variaveis locais } instrucoes em C (comandos = expressoes e operadores)

9 Variáveis Variável é um espaço reservado na memória do computador para armazenar um tipo de dado. Devem receber nomes para poderem ser referenciadas e modificadas quando necessário. Toda variável tem: um nome (identificador) um tipo de dado um valor Restrição para nomes: não é permitido começar o nome com um algarismo (0-9), alguns caracteres não são válidos (*, -, /, +,...), e palavras reservadas não podem ser utilizadas (main, if, while,...).

10 Tipos de Variáveis na Linguagem C Tipos básicos na linguagem C: Tipo Tamanho Menor valor Maior valor char 1 byte unsigned char 1 byte short int (short) 2 bytes unsigned short int 2 bytes int (*) 4 bytes long int (long) 4 bytes unsigned long int 4 bytes float 4 bytes double 8 bytes

11 Variáveis Declaração de variável: variáveis devem ser explicitamente declaradas variáveis podem ser declaradas em conjunto int a; /* declara uma variável do tipo int */ int b; /* declara uma variável do tipo int */ float c; /* declara uma variável do tipo float */ int d, e; /* declara duas variáveis do tipo int */

12 Variáveis: Bits, Bytes e Palavras Organização da memória Bit: Byte: menor unidade armazena 0 ou 1 seqüência de 8 bits /03/10 (c) Paula Rodrigues 12

13 Variáveis: Números Inteiros em um Byte Bits Valor Byte Valor /03/10 (c) Paula Rodrigues 13

14 Variáveis: Como lidar com números negativos? Bits Valor O valor de uma posição de memória depende do tipo que está armazenado lá! Com sinal 08/03/10 (c) Paula Rodrigues 14

15 Variáveis: Como representar um número real? = ! 10 mantissa 3 expoente IEEE standart 754 Floating Point s eeeeeeee mmmmmmmm mmmmmm Precisão simples (float) s eeee eeee mmmmmmmmm mmmmmm Precisão dupla (double) 08/03/10 (c) Paula Rodrigues 15

16 Variáveis: Armazenando Texto 'o' 'i' ' ' 'a' 'n' 'a' \0' "oi ana" 08/03/10 (c) Paula Rodrigues 16

17 Variáveis: Como representar caracteres? 08/03/10 (c) Paula Rodrigues 17

18 Variáveis em INF1005 int float double

19 Define A diretiva #define associa um identificador a um valor. O padrão C ANSI refere-se ao identificador como um nome de macro e ao processo de substituição como substituição de macro. Formato: #define nome_macro valor É usual definir o nome das macros com letras maiúsculas Exemplos: #define UM 1 #define MSG Digite S para sair

20 Operadores e Expressões Expressão = combinação de variáveis, constantes e operadores que, quando avaliados, resulta em um valor. Exemplo: float cels = 10; float fahr = 1.8 * cels + 32; Sinal de atribuição variavel = expressao, onde a expressao pode ser formada por várias operações 08/03/10 (c) Paula Rodrigues 20

21 Operadores e Expressões Operadores aritméticos ( +, -, *, /, % ): operações são feitas na precisão dos operandos o operando com tipo de menor expressividade é convertido para o tipo do operando com tipo de maior expressividade divisão entre inteiros trunca a parte fracionária int a double b, c; a = 3.5; /* a recebe o valor 3 */ b = a / 2.0; /* b recebe o valor 1.5 */ c = 1/3 + b; /* 1/3 retorna 0 pois a operação será sobre inteiros */ /* c recebe o valor de b */ No capítulo 4, veremos ainda os operadores lógicos e relacionais.

22 Operadores e Expressões Operadores aritméticos (cont.): o operador módulo, %, aplica-se a inteiros precedência dos operadores: *, /, -, + x % 2 /* o resultado será 0, se x for par; caso contrário, será 1 */ a + b * c / d é equivalente a (a + ((b * c) / d))

23 Operadores e Expressões Operadores de atribuição : ( =, +=, -=, *=, /=, %= ) C trata uma atribuição como uma expressão a ordem é da direita para a esquerda C oferece uma notação compacta para atribuições em que a mesma variável aparece dos dois lados var op= expr é equivalente a var = var op (expr) i += 2; é equivalente a i = i + 2; x *= y + 1; é equivalente a x = x * (y +1);

24 Operadores e Expressões Operadores de incremento e decremento ( ++, -- ): incrementa ou decrementa de uma unidade o valor de uma variável os operadores não se aplicam a expressões o incremento pode ser antes ou depois da variável ser utilizada n++ incrementa n de uma unidade, depois de ser usado ++n incrementa n de uma unidade, antes de ser usado n = 5; x = n++; /* x recebe 5; n é incrementada para 6 */ x = ++n; /* n é incrementada para 6; x recebe 6 */ a = 3; b = a++ * 2; / b termina com o valor 6 e a com o valor 4 */

25 Expressões e Operadores EXEMPLO: cálculo do volume de uma esfera (4/3 * pi * r^3) como a linguagem C não tem o operador de exponenciação, ou se usa uma biblioteca externa (math.h) ou são feitas três multiplicações consecultivas. #include <stdio.h> int main ( void) { float raio; /* raio da esfera */ float vol; /* volume calculado */ printf ( Entre com o raio da esfera: ) ; scanf( %f, &raio); vol = (4.0 / 3.0) * * raio * raio * raio; printf( Volume da esfera : %f, vol) ; return 0; } 08/03/10 (c) Paula Rodrigues 25

26 Expressões e Operadores #include <stdio.h> #define PI int main ( void) { float raio; /* raio da esfera */ float vol; /* volume calculado */ printf ( Entre com o raio da esfera: ) ; scanf( %f, &raio); vol = (4.0 / 3.0) * PI * raio * raio * raio; printf( Volume da esfera : %f, vol) ; return 0; } Para evitar o uso de uma constante numérica para o PI pode-se definir uma CONSTANTE SIMBÓLICA. 08/03/10 (c) Paula Rodrigues 26

27 Expressões e Operadores #include <stdio.h> #include <math.h> #define PI int main ( void) { float raio; /* raio da esfera */ float vol; /* volume calculado */ printf ( Entre com o raio da esfera: ) ; scanf( %f, &raio); vol = (4.0 / 3.0) * PI * pow(raio, 3); printf( Volume da esfera : %f, vol) ; return 0; } Usando A biblioteca matemática <math.h> com sua função pow(base, expoente) 08/03/10 (c) Paula Rodrigues 27

28 Entrada e Saída Função printf : possibilita a saída de valores segundo um determinado formato printf (formato, lista de constantes/variáveis/expressões...); printf ("%d %g", 33, 5.3); tem como resultado a impressão da linha: printf ("Inteiro = %d Real = %g", 33, 5.3); com saída: Inteiro = 33 Real = 5.3

29 Entrada e Saída Especificação de formato: %c especifica um char %d especifica um int %u especifica um unsigned int %f especifica um double (ou float) %e especifica um double (ou float) no formato científico %g especifica um double (ou float) no formato mais apropriado (%f ou %e) %s especifica uma cadeia de caracteres

30 Entrada e Saída Especificação de tamanho de campo:

31 Entrada e Saída Impressão de texto: printf("curso de Programação 1\n"); exibe na tela a mensagem: Curso de Programação 1

32 Entrada e Saída Função scanf : captura valores fornecidos via teclado scanf (formato, lista de endereços das variáveis...); int n; scanf ("%d", &n); valor inteiro digitado pelo usuário é armazenado na variável n

33 Entrada e Saída Especificação de formato: %c especifica um char %d especifica um int %u especifica um unsigned int %f,%e,%g especificam um float %lf, %le, %lg especificam um double %s especifica uma cadeia de caracteres

34 Entrada e Saída Função scanf (cont.): caracteres diferentes dos especificadores no formato servem para cercar a entrada espaço em branco dentro do formato faz com que sejam "pulados" eventuais brancos da entrada %d, %f, %e e %g automaticamente pulam os brancos que precederem os valores numéricos a serem capturados scanf ("%d:%d", &h, &m); valores (inteiros) fornecidos devem ser separados pelo caractere dois pontos (:)

35 Vamos programar?

36 Aritmética Inteira Qual o erro na expressao abaixo???? V = 4/3 * PI * pow(raio, 3); O erro não está na expressão e sim no resultado. Como 4 e 3 são valores inteiros, o resultado dessa divisão é um número inteiro e portanto seria 1, e não Outro exemplo: 5/2 = 2 Como está sendo armazenado em um float, o valor dessa divisão em c é /03/10 (c) Paula Rodrigues 36

37 Aritmética Inteira A linguagem C oferece um operador aritmético adicional para operandos inteiros chamado operador módulo (%) int a; a = 8 % 3; /* a recebe o valor 2 */ 08/03/10 (c) Paula Rodrigues 37

38 Aritmética Inteira #include <stdio.h> int main ( void) { int tot; /* numero total de segundos */ int hor, min, seg; /* numero total de horas, minutos e segundos */ printf( Entre com o numero de segundos transcorridos: ); scanf( %d, &tot); hor = tot / 3600; min = (tot % 3600) / 60; seg = tot % 60; printf( Tempo transcorrido: ); printf( horas = %d, hor); printf( minutos = %d, min); printf( segundos = %d, seg); Quando essa truncagem é útil??? } return 0; Chinês: 4320s = 1h 1min 12s (c) Paula Rodrigues 38

39 Aritmética Mista Se em uma expressão aritmética os operandos forem de tipos diferentes, a operação é feita na representação do tipo de maior expressividade: double > float > int: 4.0 / 3 = / 3.0 = Se temos duas variáveis inteiras e queremos que a divisão seja feita em representação real, podemos usar um operador de conversão de tipo: No caso, o (float) converte a em 5.0 e depois divide por 2. Note que o valor da variável continua sendo do tipo inteiro. O valor de a não é alterado. 08/03/10 (c) Paula Rodrigues 39

40 Aritmética Mista Outros casos em que a conversão de tipo também é útil: O compilador iria gerar uma mensagem de advertência (warning), para evitar: 08/03/10 (c) Paula Rodrigues 40

41 Exercícios do Capítulo 2

42 Referências Waldemar Celes e Roberto Ierusalimschy, Apostila de Programação ( disciplina (disponível para download no site da Capítulo 2 Introdução à Linguagem C 42