PRG1-2012-2-Engenharia
PRG1 - PROGRAMAÇÃO I
CARGA HORÁRIA
TOTAL: 72 HORAS (4 HORAS/SEMANA)
TEÓRICA: 36 HORAS
LABORATÓRIO: 36 HORAS
DIAS COM AULA: 36 (18 semanas)
PRÉ REQUISITOS: LÓGICA
EMENTA
Introdução a lógica de programação e algoritmos. Constantes, variáveis e tipos de dados. Operadores aritméticos, relacionais e lógicos. Concepção de fluxograma e pseudocódigo. Estruturas de decisão e estruturas de repetição. Introdução a linguagem de programação c. Vetores de caracteres e multidimensionais. Ponteiros e aritmética de ponteiros. Funções: chamada por valor e por referência. Chamada recursiva de funções. Tipos de dados compostos. Operação com arquivos textos e binários.
Bibliografia Básica
- SCHILDT, Herbert. C Completo e Total - 3.ed. [S.l.]: Makron, 1997. 830p. ISBN 978-8534605953
Referências Complementares
- Apostila adotada: Curso de Linguagem C - Engenharia Elétrica - UFMG
AULAS
AULA 1 DIA 5/10/2012 |
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AULA 1 DIA 5/10/2012Como fazer um churrascoVamos observar atentamente este vídeo para iniciarmos o nosso curso de programação: EmbedVideo received the bad id "U0xSYIXE9vo#!" for the service "youtube". O que tem o churrasco com a nossa aula?? Trata-se de uma sequência de passos para execução de um objetivo. EXERCÍCIO: Na forma textual, descrever as etapas para fazer um bom churrasco. O que é um algoritmoUm algoritmo pode ser visto como uma sequência de instruções ou operações que resolvem um dado problema. A receita de um bom churrasco corresponde a um algoritmo. Como representar um algoritmo ?Uma forma é representar na forma textual ordenada: 1.Comprar a carne 2.Colocar carvão na churrasqueira 3.Acender o carvão 4.Cortar a carne (picanha) 5.Espetar a carne 6.Salgar a carne 7.Colocar a carne na churrasqueira 8.Aguardar a carne ficar no ponto desejado 9.Bater a carne 10.Servir a carne Outras formas são mais apropriadas para o uso no meio computacional:
A PENSAR: É possível mudar a ordem das instruções? É possível paralelizar algumas instruções? O problema da raposa, do milho e da galinhaEmbedVideo received the bad id "yifW9XueSaI#!" for the service "youtube".
EXERCÍCIO 1: Descrever na forma de etapas um solução para o problema da raposa, do milho e da galinha. Note que somente é possível escrever o algoritmo se tivermos uma solução para o problema. EXERCÍCIO 2: Descrever na forma de etapas uma solução para o problema dos canibais/padres. Torres de HanoiVeja este jogo: EmbedVideo received the bad id "hLnuMXO95f8#!" for the service "youtube". EXERCÍCIO 3: Escrever na forma de etapas numeradas a solução para o problema das torres de Hanói usando 3 discos. EXERCÍCIO 4: Escrever na forma de etapas numeradas a solução para o problema das torres de Hanói usando 4 discos. E para quem são os algoritmos?Uma receita de bolo é apropriada para ser executada por um ser humano. Um procedimento de como trocar um pneu também. Mas muitas vezes queremos que o algoritmo seja executado por uma máquina! O computador é perfeito para isto! Neste curso vamos nos concentrar no desenvolvimento de algoritmos simples, desde a sua concepção até a sua implementação através de uma LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO, em um computador. Um PROGRAMA implementa um algoritmo. É o algoritmo materializado na forma de uma sequência de instruções. Neste sentido, vamos entender minimamente o funcionamento de um computador. Como funciona um computador? Como ele executa programas ("receitas")?
A -> 01000001 B -> 01000010
De forma simplificada podemos dizer que as instruções ficam em uma memória de programa enquanto os dados a serem processados pelo programa ficam em uma memória de DADOS; O programa que está na memória de programa está escrito em LINGUAGEM DE MÁQUINA
Suponha que um programa a ser executado se encontra em uma memória de programa. Ao ligar o sistema, a CPU busca na memória de programa uma instrução a ser executada (ciclo de busca) e, então, executa a instrução (ciclo de execução). Na SEQUÊNCIA, a CPU busca a PRÓXIMA instrução na memória de programa, e assim sucessivamente... O fluxo de execução do programa é, a princípio SEQUENCIAL no sentido que a execução de uma instrução é realizada somente após a execução da instrução antecedente. (apresentação do Prof.Semprebom sobre computadores) Possíveis linguagens de programaçãoNa prática, é inviável desenvolver programas complexos em LINGUAGEM DE MÁQUINA. Em geral, utilizamos linguagens de ALTO NÍVEL que podem, de alguma forma, serem traduzidas (compiladas) para a linguagem de baixo nível ou interpretadas em tempo de execução. Exemplo:
Neste curso utilizaremos a linguagem C. Por que? É uma linguagem muito usada na implementação de produtos eletrônicos, incluindo àqueles voltados as Telecomunicações. Um exemplo completoPROBLEMA: Computar a média de dois números reais fornecidos pelo teclado. Mostrar o resultado no monitor. SOLUÇÃO: ALGORITMO DADOS DE ENTRADA: NUM1 e NUM2 DADOS DE SAÍDA: MEDIA INÍCIO 1.Ler NUM1 2.Ler NUM2 3.MEDIA <- (NUM1+NUM2)/2 4.Mostrar MEDIA FIM /* Calculador de media de dois números reais */
#include <stdio.h>
main()
{
float num1,num2;
scanf(&num1);
scanf(&num2);
media = (num1+num2)/2;
printf ("media =\n", media);
}
EXERCÌCIO 5: Implementar o algoritmo com o Scratch. Plano de EnsinoAgora que temos uma ideia do que será tratado neste curso, vamos apresentar o plano de ensino. |
AULA 2 DIA 9/10/2012 | ||||||||||||||||||||||||||
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AULA 2 DIA 9/10/2012ObjetivosRecordando o significado de algoritmoUm algoritmo é um "um conjunto de instruções para resolver um determinado problema". O nome advém de al-Khwārizmī Segundo Knuth um algoritmo deve:
Não existe algoritmo para fazer um algoritmoÉ sempre bom lembrar que não existe um algoritmo para fazer um algoritmo. Podemos considerar que fazer um algoritmo é uma forma de arte. No entanto, existem algumas diretrizes que podem ser consideradas. Vamos ver estas:
“If I had an hour to solve a problem I'd spend 55 minutes thinking about the problem and 5 minutes thinking about solutions.” ― Albert Einstein
A Descrição de Algoritmos usando FluxogramasUm fluxograma é uma linguagem semi-gráfica que pode ser utilizada para descrição de algoritmos. Exemplo: O algoritmo de cálculo da média de dois números da aula anterior: Pontos fortes:
Ponto fraco:
Observe no exemplo anterior que nada é dito sobre as variáveis NUM1, NUM2 e MEDIA. Símbolos de um FluxogramaTeste de MesaConstantes, VariáveisAlgoritmos operam sobre dados. O que podem ser estes dados? Variáveis e Constantes No exemplo anterior podemos identificar três variáveis NUM1, NUM2 e MEDIA Também podemos identificar uma CONSTANTE. O número 2.
Ex: NUM1 = 5.5 /* NUM1 é uma variável real */
Ex: RES = TRUE /* RES é uma variável booleana */
Ex: LETRA = 'A'
Ex: FRASE = "ALO MUNDO" E como estas variáveis armazenam os dados?? Depende da linguagem usada. Vamos passar uma primeira noção do C ExpressõesExpressões sentenças que relacionam variáveis e constantes através de operadores matemáticos e que RESULTAM em um valor. A instrução do algoritmo: MEDIA = (NUM1 + NUM2) / 2 será considerada como uma expressão, que usa os operadores '+', '/' e '=' O operador '=' é um OPERADOR DE ATRIBUIÇÃO e indica que a expressão do lado direito do '=' será atribuída a variável do lado esquerdo. Neste curso, para mantermos coerência com a Linguagem C, consideraremos que a expressão como um todo resulta no valor que é atribuído a variável. Operadores AritméticosOs operadores aritméticos que usaremos neste curso serão os disponíveis no C:
O único operador desconhecido aqui é o resto, cujo significado é o resto entre dois números inteiros. Exemplo, se B possui o valor 9, então o resultado da atribuição na expressão: A = B%2 será 1. Operadores relacionaisOs operadores relacionais permitem realizar comparações entre dois operandos. Os operadores são os seguintes:
LINK PARA O EDITOR YEDSe você quiser um editor de fluxogramas pode utilizar a ferramenta abaixo: Se baixar o zip com o java, descompactar, entrar no diretório e executar com: java -jar yed.jar
Sheldon e o fluxograma da amizadeVamos observar o fluxograma da amizade do Sheldom da série de TV "Big Bang Theory" EmbedVideo received the bad id "VAX4jLlNo-Q#!" for the service "youtube". Observer que a caixa no formato de LOSANGO permite testar uma condição: é uma caixa de decisão. Controle do Fluxo de Execução: Caixas de DecisãoEm algumas situações é necessário realizar algum teste sobre uma expressão. Seja o problema: Problema do Controle de AcessoPROBLEMA: Controlar o acesso a uma porta usando uma senha pré-configurada no sistema. DADO DE ENTRADA: SENHA (variável alfanumérica) DADO DE SAÌDA: porta aberta (simulado com msg "PORTA ABERTA") ou mensagem de "SENHA NAO CONFERE" EXERCÍCIO: Elaborar um fluxograma para o o problema de controle de acesso prevendo um procedimento para modificar a senha de acesso. Para tanto, assuma a existência de uma senha de administrador fixa (por exemplo, "xY12"). Se a senha do administrador for fornecida, mostrar um menu de modificação de senha. A nova senha deve ser repetida. ExercíciosOBS: sempre anote antes do fluxograma os tipos e significado das variáveis usadas, caracterizando os dados de entrada e os de saída.
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AULA 3 DIA 11/10/2012 |
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AULA 3 DIA 11/10/2012ObjetivosO aluno deverá ser capaz de:
Quebrando um problema em subproblemas: SUBPROGRAMASPROBLEMA: Aprimorar o exemplo do controle de acesso para que, no caso de 3 tentativas de acesso seguidas, com senha errada, o sistema seja bloqueado.
Note que a variável CONT_ACESSO é iniciada com zero e incrementada a cada erro no fornecimento da senha. A atribuição CONT_ACESSO = CONT_+ACESSO + 1 deve ser interpretada da forma: acesse o valor de CONT_ACESSO e some 1 a este valor. Coloque o resultado novamente em CONT_ACESSO (o conteúdo anterior é sobrescrito!) Neste procedimento pode ser observado que:
Em síntese, existem subproblemas adicionais a serem resolvidos. Como podemos resolvê-los sem deixar um fluxograma complexo? Usaremos a caixa de processos pré-definidos que usaremos para invocar funções que resolvem determinado subproblema. Inicialmente, vamos construir três subprogramas:
OBS: Note que foi usada uma variável auxiliar AUX que permite ajustar o valor de número de acessos a ser mostrado no display. Note também que na caixa DISPLAY foi usado uma string a ser impressa e a variável AUX cujo conteúdo deve ser impresso. Ambos separados por vírgula.
A função Tratar_User() se utiliza de aninhamento de decisões. Em um primeiro momento é testado se a senha confere com a senha do usuário. SE ela conferir ENTÂO é testado se o contador de bloqueios está dentro do aceitável. Estruturas de repetiçãoNo exemplo de controle de acesso da aula passada já construímos uma estrutura de repetição (um loop infinito). Vamos elaborar um pouco mais estas estruturas de repetição. Uma das grandes vantagens de um sistema computacional é a capacidade de repetir um conjunto de instruções possivelmente sobre dados diferentes, a uma velocidade muito grande. PROBLEMA: Calcular a somatório de N valores a serem fornecidos pelo teclado. DADOS DE ENTRADA:
DADOS DE SAÌDA = S /* somatório */ NOTA: Observe que a estrutura de repetição utilizada é caracterizada por um teste (decisão) de uma expressão que deverá resultar em verdadeiro enquanto houver número a ser lido (dentro da quantidade N de números), um contador de itens lidos "i" e um bloco de repeticão terminado em um arco que conduz o fluxo de execução ao início da decisão. EXERCÍCIOSEXERCÍCIO 1: Modificar o sistema de controle de acesso para incluir a inserção de nome de usuário (USERID) e senha (SENHA). Prever a existência de dois usuários (USERID_1, USERID_2, SENHA_1, SENHA_2). O admin poderá ser identificado pelo nome ADMIN. Prever bloqueio por usuário (duas variáveis contadores). Sugestão: criar funcões separadas para tratamento de cada usuário. Em breve veremos como podemos contornar esta duplicação através da parametrização de funções/subprogramas. EXERCÍCIO 2: Implementar o sistema do exercício 1 com o Scratch. Simule as funções usando envio de sinais (isto foi feito no projeto integrador do semestre passado). EXERCÍCIO 3: Escrever um fluxograma que leia como dados de entrada dois números inteiros positivos: "s" e "q". O programa deve computar os dez primeiros números da PG (progressão geométrica), onde "s" é o número inicial e "q" a razão da progressão. Obs: Para PG tem-se:
EXERCÍCIO 4: Implementar um fluxograma que permita computar a somatória dos N primeiros termos de uma PG, cujos valores de "s" e "q" são também fornecidos como dados de entrada. |
AULA 4 - 15/10/2012
OBJETIVOS
O aluno deverá ser capaz de:
- Fazer mapeamento de estruturas de controle de fluxo do fluxograma para o Scratch;
- Compor expressões lógicas utilizando operadores relacionais e lógicos;
- Parametrizar e retornar valores em subprogramas;
- distinguir e usar variáveis locais e globais;
Mapeamento de Fluxograma em Pseudocódigo e código SCRATCH
Fluxograma | Pseudocódigo | Scratch | Comentário | |
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SE a condição i<10 for verdadeira então será impressa a mensagem caso contrário nada será feito e a próxima instrução depois do comando será execuatda. | |||
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Observar que quando existe mais de uma instrução simples sob o controle do if, deve-se usar as chaves (conceito de bloco). | |||
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Observar que quando existe mais de uma instrução simples sob o controle do if, deve-se usar as chaves (conceito de bloco). | ||
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Observar que quando existe mais de uma instrução simples sob o controle do if, deve-se usar as chaves (conceito de bloco). | ||
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Observar que quando existe mais de uma instrução simples sob o controle do if, deve-se usar as chaves (conceito de bloco). | ||
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Observar que quando existe mais de uma instrução simples sob o controle do if, deve-se usar as chaves (conceito de bloco). |
Expressões Lógicas
Nas aulas anteriores utilizamos expressões usando operadores aritméticos e relacionais. É possível construir expressões ainda mais completas usando os operadores lógicos, apresentados abaixo:
Operador | Significado |
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&& | AND |
|| | OR |
! | NOT |
Uma expressão lógica tem como resultado da sua avaliação um valor VERDADEIRO ou FALSO. Para manter a coerência com a linguagem C qualquer expressão que resultar em 0 será considerada FALSA e se resultar em algo diferente de 0 será considerada verdadeira.
PROBLEMA: Entrar com um número inteiro pelo teclado. Se o número for maior que 1 e menor que 10, imprimir uma mensagem "Número maior que 1 e menor que 10".
DADO DE ENTRADA: NUM /* Número inteiro a ser comparado */ DADO DE SAÍDA: Mensagem no display PROBLEMA: Entrar com um número inteiro pelo teclado. Se o número for menor ou igual a 1 OU se for maior ou igual a 10 então mostrar a mensagem "Número menor ou igual a 1 ou maior ou igual a 10"
DADO DE ENTRADA: NUM /* Número inteiro a ser comparado */ DADO DE SAÍDA: Mensagem no display
Uma outra solução para este último problema poderia ser:
ARRAYS UNIDIMENSIONAIS (VETORES)
Um vetor pode ser visto como uma variável que pode ser indexada e onde em cada posição existe um elemento do vetor. Os elementos do vetor possuem um tipo único.
PROBLEMA: Ler 10 números inteiros para um vetor de inteiros. Computar um segundo vetor que é o resultado da multiplicação por um escalar inteiro 5.
DADO DE ENTRADA: Os 10 números armazenados em VET1 DADO DE SAÍDA: VET2, o vetor resultado da multiplicação de VET1 por 5.
Exercício 1: Implementar um algoritmo para ler 10 números inteiros para um vetor e imprimir o número de números acima da média. OBS: Definir um contador, iniciado em zero. Calcular a media e fazer um loop sobre o vetor testando cada item para verificar se é maior que a média.
Armazenamento de cadeias de caracteres em vetores
Em aulas anteriores vimos que um caracter pode ser representado por uma sequência de bits. Utilizando um código é possível definir o significado da sequência. Um código amplamente usado é o ASCII. Com 8 bits (7 no Ascii original) tem-se então a possibilidade de representar qualquer letra, número, ou símbolo (vírgula, ponto-e-vírgula etc). Note que um número representado em ASCII NÂO serve para realizar operações aritméticas. Trata-se de representação textual, por exemplo, um dígito de um número telefone.
Uma cadeia de caracteres ou string nada mais é que uma sequência de caracteres ASCII. Para mantermos coerência com a linguagem C, vamos assumir que uma string bem comportada termina com um zero (0, não o caracter '0' que é o número 48 decimal em ASCII). Em inglês chama-se "string NULL terminated".
Exemplo: A string "IFSC" armazenada em um vetor CADEIA, na memória de um computador, teria a seguinte implementação:
Estamos assumindo que cada caracter é armazenado em um byte. Uma string terminada em 0 facilita o seu processamento pois pode-se facilmente detectar o seu final. Note que no exemplo acima, a string está armazenada em um vetor CADEIA cujo tamanho excede ao da string. Os bytes que se seguem ao zero podem ser considerados lixo.
Processando cadeias de caracteres
Sabendo como uma string é armazenada na memória de um computador torna-se fácil processá-la. Por exemplo, vamos ver um algoritmo para contar o número de caracteres de uma string lida pelo teclado para dentro de um vetor CADEIA.
EXERCÍCIO 1: Elaborar um fluxograma para computador o número de ocorrências do caracter 'b' em uma string lida pelo teclado.
EXERCÍCIO 2: Estude a tabela ASCII e elabore um fluxograma para capitalizar todos os caracteres minusculos de uma string lida pelo teclado.
AULA 4 - 15/10/2012
OBJETIVOS
PARÂMETROS E RETORNO DE VALORES EM SUBPROGRAMAS
Na aula anterior estudamos o uso de subprogramas como forma de reaproveitar código e estruturar um algoritmo, permitindo a quebra de um problema em subproblemas. Para tornar ainda mais interessante o uso de subprogramas, vamos ver o conceito de passagem de parâmetros e retorno de valores.
Quando chamamos (invocamos) um subprograma podemos passar valores (dados de entrada) para este subprograma. Estes valores são passados através de variáveis especiais que chamamos de parâmetros.
Parâmetros podem ser passados por valor e por referência. Por valor é quando os dados a serem passados na invocação do subprograma são copiados para uma variável do subprograma.
Os parâmetros são passados por referência quando o que é passado para o subprograma é simplesmente o endereço da variável repassada na invocação do subprograma.
Não existe uma forma explícita de definir os parâmetros em um fluxograma. Deve-se realizar um comentário antes ou ao lado do mesmo especificando o tipo e como será tratado o parâmetro.
EXEMPLO: Seja elaborar um fluxograma correspondente a uma subrotina que deve calcular o fatorial de um número inteiro passado como parâmetro. O subprograma deve retornar o valor calculado.
A função fatorial é definida por:
Neste fluxograma, o subprograma denominado CalcFatorial recebe um valor no parâmetro N (implicitamente inteiro) e retorna o valor calculado do fatorial.
O fluxograma principal invoca duas vezes o subrograma. O retorno é armazenado nas variáveis NUM1 e NUm3.
Quando um subprograma retorna um valor, ele é chamado de função. Para manter coerência com o C chamaremos qualquer subrprograma de função (independente de retornar valor).
EXERCÍCIO 1: Implementar uma função, usando fluxgrama, para computar o valor da PG, dados como parâmetros s e q.
EXERCÍCIO 2: Implementar uma função chamada str_len() que recebe uma string como parâmetro e retorna o tamanho da mesma.
VETORES DE STRINGS
Na aula passada aprendemos vetores de caracteres e como usá-los para armazenamento de strings. Note que é possível construir vetores de strings. Vamos ao exemplo do controle de acesso.
PROBLEMA: Suponha que existe uma Tabela global de usuários chamada TabUserID. Suponha também que esta tabela tem tamanho finito de 20 posições. Posições não usadas estão com string VAZIA (0 na primeira posição). Construir uma função chamada LocalizarUserID, que recebe um UserID (string) como parâmetro (a tabela não precisa ser passada pois é GLOBAL) e retorna o índice onde se encontra o usuário UserID na tabela. Se o usuário não for encontrado, a função deve retornar -1.
EXERCÌCIO: Implementar uma função TratarUsuario() que se utiliza de duas tabelas: a TabUserID e a TabPassword para cada usuário na primeira tabela existe uma senha na segunda tabela. A função deve ler o UserID, usar a função LocalizarUserID para determinar o índice do usuário, ler a senha do usuário e validá-la usando o índice encontrado.
AULA 5
AULA 6 - Dia 20/10/2012
Objetivos
O aluno devera ser capaz de:
- descrever o processo de compilação;
- diferenciar código fonte, objeto e executável;
- compilar, executar pequenos programa em C usando o gcc;
- declarar e usar variáveis locais inteiras e reais;
- usar as funções de entrada e saída: scanf() e printf.
Introdução a linguagem C
- Características da Linguagem
- O C K&R (uma especificação informal da linguagem) e o ANSI C
- linguagem imperativa e procedural.
Visão geral do processo de compilação com gcc
- Linguagens compiladas (ex: C) versus linguagens interpretadas (ex: Basic)
Compilando o programa
Neste curso usaremos o compilador da coleção gcc do projeto GNU. O manual completo do gcc pode ser encontrado aqui.
O processo de desenvolvimento do programa envolve:
- Editar o programa com um editor de texto tal como o vi ou gedit;
- Salvar o programa com a terminação ".c" (ou ".h" se for um cabeçalho);
NOTA: crie um diretório para trabalhar nos exercícios que se seguem:
mkdir ExerciciosC cd Exercicios
Exemplo: salve o programa abaixo como teste.c
#include <stdio.h>
main()
{
printf("Alo Mundo\n");
}
- Compilar/gerar executável do programa usando o gcc:
gcc teste.c -o teste
- Testar o programa:
./teste
Nota: o atributo -o permite que se forneça um nome para o executável diferente de a.out
É possível somente compilar (gerar código objeto):
gcc -c teste.c
Observe os subprodutos listando com detalhes:
ls -l
Declarando variáveis inteiras e reais locais
No "c" temos que declarar as variáveis que serão utilizadas no programa. Se estas variáveis forem declaradas DENTRO da função elas serão "vistas" somente localmente (escopo local). Este conceito será estendido para blocos de códigos posteriormente.
#include <stdio.h>
main()
{
/* aqui começam as declarações de variáveis */
int x; /* declaração de uma variável inteira */
float y; /* declaração de uma variável real */
/* aqui começam as instruções do programa principal */
x=5; /* atribuindo o valor 5 (constante) a variável x */
y=6.5;
}
Funções de entrada e saída de dados
No "c" não existe instrução especialmente para leitura ou saída de dados. Este procedimento é realizado através de funções da biblioteca. Na sequência são mostradas duas funções "clássicas" de entrada e saída de dados.
#include <stdio.h>
main()
{
int x; /* declaração de uma variável inteira */
float y; /* declaração de uma variável real */
printf ("Entre com o valor de x ");
scanf("%d",&x);
printf ("Entre com o valor de y ");
scanf("%f",&y);
printf ("O valor de x é %d\n",x);
printf ("O valor de y é %f\n",y);
}
Comandos de decisão if() e if() else
#include <stdio.h>
main()
{
int x; /* declaração de uma variável inteira */
int y; /* declaração de uma variável inteira */
printf ("Entre com o valor de x ");
scanf("%d",&x);
printf ("Entre com o valor de y ");
scanf("%d",&y);
if (y>x)
printf("MSG1:y é maior que x\n");
if (y>x)
printf("MSG2:y é maior que x\n");
else
printf("MSG3:y é igual ou menor que x\n");
}
Outro exemplo, usando blocos:
#include <stdio.h>
main()
{
int x,y,z; /* declaração de uma variável inteira */
printf ("Entre com o valor de x ");
scanf("%d",&x);
printf ("Entre com o valor de y ");
scanf("%d",&y);
if (y>x) {
printf("MSG1: y é maior que x\n");
z = y-x;
printf("MSG2: Neste caso z = %d\n", z);
} else {
printf("MSG3: y é igual ou menor que x\n");
z = x-y;
printf("MSG4: Neste caso z = %d\n", z);
}
}
Comando de repetição while (): decisão no início do loop
O comando while permite implementar loops com controle no início:
#include <stdio.h>
main()
{
int contador;
contador=0;
while (contador<5) {
printf("valor do contador = %d\n", contador);
contador=contador+1;
}
}
Relação de comandos do fluxograma com Programa C
Exercícios
- Ler 2 números reais e imprimir a média deles.
#include <stdio.h> main() { float num1, num2, media; printf("Entre com o primeiro numero "); scanf ("%f", &num1); printf("Entre com o segundo numero "); scanf ("%f", &num2); media = (num1 + num2) / 2; printf ("\nMedia = %f \n", media); }
- Ler 3 números reais e imprimir o produto dos três.
- Ler dois números complexos, em formato retangular, e calcular a soma dos mesmos. Obs: Ler de forma independente a parte real e a parte imaginária de cada um deles.
- Ler as aulas 1 e 2 das aulas de C da UFMG (ver referências no início).
AULA 8 Dia 25/10/2012 |
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AULA 8 Dia 25/10/2012 |
Objetivos da Aula
O aluno deverá ser capaz de:
- utilizar funções: passar parâmetros por valor (reais, inteiros e caracter) e retornar valores;
- compor expressões complexas usando constantes, variáveis e operadores;
Funções no C
Chamando funções
Um programa em C basicamente é um conjunto de funções. Uma função pode ser vista como um subprograma para o qual podemos repassar dados de entrada através de parâmetros e receber os resultados através do retorno da função.
Normalmente, um programa bem comportado em C possui pelo menos uma função: a função main(). Esta função é chamada no início da execução do programa. A primeira instrução da função main() é a primeira instrução executada pelo programa (pelo menos do ponto de vista do programador). Da mesma forma, a última instrução desta função é a última instrução a ser chamada.
Um programa normalmente vai apresentar um conjunto de funções. Por exemplo:
#include <stdio.h>
func4()
{
printf("Esta é a função func4()\n");
}
func3()
{
printf("Esta é a função func3()\n");
func4();
}
func2()
{
printf("Esta é a função func2()\n");
}
func1()
{
printf("Esta é a função func1()\n");
func2();
func3();
}
main()
{
printf("Esta é a primeira instrução da função main()\n");
func1();
printf("Esta é a última instrução da função main()\n");
}
A sequência de chamada de funções pode ser ilustrada da forma:
EXERCÍCIO: Compile e execute o programa acima. Verifique a ordem de impressão das mensagens e compare com as chamadas das funções.
NOTA: Uma função pode ser chamada várias vezes no programa. É O REAPROVEITAMENTO DE CÓDIGO...
Passando parâmetros e recebendo valores de retorno
Uma função normalmente resolve um determinado problema para um determinado conjunto de dados e produz uma saída. Estes dados podem ser passados como parâmetros e a saída pode ser retornada pela função.
Exemplo: Uma função media_nums() que retorna a média de 3 números reais passados como parâmetros
#include <stdio.h>
float media_nums(float num1, float num2, float num3)
{
float media_local;
media_local = (num1 + num2 + num3)/3;
return media_local;
}
main()
{
float media, aux1, aux2, aux3;
printf("\nEntre com numero 1: ");
scanf ("%f",&aux1);
printf("\nEntre com numero 2: ");
scanf ("%f",&aux2);
printf("\nEntre com numero 3: ");
scanf ("%f",&aux3);
media = media_nums(aux1, aux2, aux3);
printf ("\nmedia dos 3 numeros é %f\n", media);
}
Deve ser observado que:
- após o nome da função, entre parênteses, são fornecidos os três parâmetros com os seus respectivos tipos. Os valores (conteúdos das variáveis) aux1, aux2 e aux3 são copiados para as variáveis num1, num2 e num3 da função media_nums().
- a função media_nums() retorna um valor do tipo float (informado antes do nome da função) que é o valor da variável media_local. Este valor é copiado para a variável media da função main()
- as variáveis num1, num2 e num3 bem como a variável media_local possuem escopo LOCAL, ou seja, são "vistas" somente pela função media_nums();
- as variáveis media, aux1, aux2 e aux3 também possuem escopo LOCAL, ou seja são "vistas" somente pela função main();
NOTE que o formato de declaração de uma função é
tipo_retorno nome_funcao( lista_de_parametros ) { declaracao_variaveis_locais instruções }
Por enquanto, assumiremos que variáveis devem ser somente declaradas no início da função. Existem situações que poderemos relaxar esta afirmação.
Um pouco mais sobre parâmetros
O termo argumento ou parâmetro real (atual) é usado para referenciar os valores que estão sendo passados na CHAMADA da função. Os parâmetros formais referem-se aos parâmetros listados na função. É comum, no entanto, usar os termos argumentos e parâmetros como sinônimos e identificados pelo contexto em que estão sendo usados.
A passagem de parâmetros POR VALOR diz respeito a copiar o valor do argumento na CHAMADA da função para a variável associada ao parâmetro na função. Mais tarde falaremos na passagem de parâmetro POR REFERÊNCIA. Por ora, usaremos a passagem POR VALOR.
Os parâmetros passados na CHAMADA de uma função não são necessariamente variáveis. Eles podem ser uma expressão qualquer (uma expressão SEMPRE resulta em um VALOR).
Exemplo de chamadas para a função media_nums():
main()
{
float media, x,y,z;
x = 5.7;
y = 9.8;
/* exemplo de chamada 1 */
media = media_nums(4.8,x,y*3);
/* exemplo de chamada 2 */
media = media_nums (x+y,y*y+5,(x+y)/2);
}
Deve ser observado que:
- na chamada 1 do exemplo, os parâmetros são uma CONSTANTE, o valor de x, e o valor de y*3. Note que o compilador deve gerar código para resolver estas expressões antes de INVOCAR a função!.
- na chamada 2 aparecem expressões ainda mais complexas. Todas elas devem ser resolvidas antes da função ser INVOCADA.
Variáveis GLOBAIS e variáveis LOCAIS
Se variáveis são declaradas dentro de uma função, então a visbilidade (ESCOPO) destas variáveis é LOCAL. Nenhuma outra função tem acesso a estas variáveis.
Uma variável pode ser GLOBAL, ou seja, declarada FORA das funções. Neste caso a variável é VISTA por todas as funções. Seja o exemplo anterior modiificado:
float media; /* Variável GLOBAL */
void media_nums(float num1, float num2, float num3)
{
media = (num1 + num2 + num3)/3;
return;
}
main()
{
float aux1, aux2, aux3; /* Variáveis LOCAIS */
printf("\nEntre com numero 1: ");
scanf ("%f",&aux1);
printf("\nEntre com numero 2: ");
scanf ("%f",&aux2);
printf("\nEntre com numero 3: ");
scanf ("%f",&aux3);
media_nums(aux1, aux2, aux3);
printf ("\nmedia dos 3 numeros é %f\n", media);
}
Neste exemplo, a variável media é declarada como GLOBAL. Ela é MODIFICADA diretamente pela função media_nums() e impressa pela função main()
NOTE que como a função media_nums() não retorna valor então declaramos seu tipo de retorno como void que significa aqui NADA ou VAZIO.
NOTE também que MESMO que a função retorne um valor, não é obrigatório colocá-la no lado direito do sinal de atribuição.
Na realidade, uma função pode ser chamada dentro de qualquer expressão. Por exemplo, para o caso em que a função media_nums() retorna um valor, ela poderia ser usada como:
float media_nums(float num1, float num2, float num3)
{
float media_local;
media = (num1 + num2 + num3)/3;
return media;
}
main()
{
float media, aux1, aux2, aux3;
printf("\nEntre com numero 1: ");
scanf ("%f",&aux1);).
printf("\nEntre com numero 2: ");
scanf ("%f",&aux2);
printf("\nEntre com numero 3: ");
scanf ("%f",&aux3);
media = media_nums(aux1, aux2, aux3);
printf ("\nmedia dos 3 numeros multiplicada por 10 é %f\n", 10*media_nums(aux1, aux2, aux3));
}
Nome de variáveis
Um nome de variável pode conter letras, dígitos e o underscore(sublinhado). Ela DEVE iniciar com um underscore ou uma letra. Letras maúsculas e minúsculas podem ser usadas e são distinguidas (o C é CASE SENSITIVE
Variáveis LOCAIS e GLOBAIS podem ter o mesmo nome. A variável LOCAL terá preferência no uso.
Exercício: Execute o programa abaixo e verifique as saídas.
#include <stdio.h>
int i=1; /* GLOBAL */
func()
{
int i=100; /* LOCAL */
i=i+1; /* incrementa LOCAL */
printf( "Valor de i = %d na função func()\n", i );
}
main()
{
i=i+1; /* incrementa GLOBAL */
func();
printf( "Valor de i = %d \n", i );
}
NOTA: não é recomendado o uso de variáveis com o mesmo nome.
Iniciando variáveis na declaração
Tanto as variáveis LOCAIS como as GLOBAIS podem ser inicializadas na declaração.
Exemplo:
int alfa=1;
main()
{
float beta=1.5;
printf("Valor de alfa = %d e valor de beta = %f\n", alfa, beta);
}
NOTA: variáveis LOCAIS não são iniciadas automaticamente: cabe ao programador iniciá-la corretamente.
NOTA: variáveis GLOBAIS são iniciadas automaticamente com zero. Mas mantenha-se informado sobre o sistema que está trabalhando... Em sistemas embarcados pode não ser verdade
AULA 9
Objetivos
O aluno deverá:
- fixar conhecimentos da aula resolvendo exercícios de chamada de funções com parâmetros;
- Conhecer representação binária, hexadecimal, decimal e octal de números;
- Conhecer Tipos de Dados no C
- Constantes no C
Tipo de Dados no C
Tipo | Tamanho | formato scanf | Explanação | Opção | Explanação |
---|---|---|---|---|---|
char | 8 byte | %c | Tipo inteiro. Pode ser sinalizado ou não dependendo da implementação. Usado para armazenar um caracter. | signed char | garantido sinalizado. |
unsigned char | garantido não sinalizado. | ||||
short short int signed short signed short int |
2 bytes >= | %hi %hu | Tipo inteiro sinalizado short. | unsigned short unsigned short int |
mesmo que short int mas não sinalizado. |
int signed int |
4 bytes >= | %d %ud | tipo inteiro sinalizado | unsigned unsigned int |
inteiro não sinalizado |
long long int signed long signed long int |
4 bytes >= | %ld %lu | Tipo inteiro sinalizado. | unsigned long unsigned long int |
mesmo que inteiro long mas não sinalizado. |
long long long long int signed long long signed long long int |
4 bytes >= | %lld %llu | Tipo inteiro sinalizado long long. Especificado desde a versão C99. | unsigned long long unsigned long long int |
Mesmo que inteiro long long mas não sinalizado. Especificado apenas na versão C99. |
float | %f | (single precision) Tipo floating-point. Formato IEEE 754 single precision floating point. | |||
double | %lf | Tipo double precision floating-point. Formato IEEE 754 double precision floating point. | |||
long double | %LF | Tipo extended precision floating-point. |
NOTA: Note que o tamanho dos tipos é em geral dependente de máquina. O operador sizeof pode ser usado para verificar o tamanho.
Exemplo: Imprimir o número de bytes usado para armazenar uma variável do tipo long.
#include <stdio.h>
main()
{
long int x;
printf("Tamanho do long = %d", sizeof(x)); /* ou sizeof(long) simplesmente */
}
EXERCÍCIO: Verificar o tamanho de um char, short int, float, double e long double.
Constantes no C
Ver constantes
Operadores Aritméticos e de Atribuição no C
Ver Operadores Aritméticos e de Atribuição
Operadores Relacionais e Lógicos
Ver Operadores Relacionais e Lógicos
AULA 7
AULA 8
AULA 9
AULA 10
AULA 11
AULA 12
AULA 13
AULA 14
AULA 15
AULA 16
AULA 17
AULA 18
AULA 19
AULA 20
AULA 21
AULA 22
AULA 23
AULA 24
AULA 25
AULA 26
AULA 27
AULA 28
AULA 29
AULA 30
AULA 31
AULA 32
AULA 33
AULA 34
AULA 35
#include <stdio.h>
#include <stdio.h>
void comp_num(int a, int b)
{
if (a == b)
printf("parametros iguais\n");
}
main()
{
int x = 2;
comp_num(2,4);
comp_num(2,2);
comp_num(2,x);
}
int comp_num(int a, int b) {
int aux;
/* o codigo abaixo pode ser otimizado com if elseif */ if (a == b)
aux = 0;
if(a > b) aux = 1; if (a < b) aux = -1;
return aux;
}
main() {
int x; x = comp_num(2,4); printf ("Retorno igual a %d\n", x); x = comp_num(2,2); printf ("Retorno igual a %d\n", x); x = 2; x = comp_num(2,x); printf ("Retorno igual a %d\n", x);
}
</syntaxhighlight>outra solução seria
#include <stdio.h>
int comp_num(int a, int b)
{
int aux;
/* o codigo abaixo pode ser otimizado com if elseif */
if (a == b)
aux = 0;
else {
if(a > b)
aux = 1;
else
aux = -1;
}
return aux;
}
main()
{
int x;
x = comp_num(2,4);
printf ("Retorno igual a %d\n", x);
x = comp_num(2,2);
printf ("Retorno igual a %d\n", x);
x = 2;
x = comp_num(2,x);
printf ("Retorno igual a %d\n", x);
}
#include <stdio.h>
void imprime_faixa(int a, int b)
{
if (b>a) {
while (a <=b)
printf("%d ",a++);
printf("\n");
}
}
main()
{
imprime_faixa(1,3);
imprime_faixa(2,7);
}
SOLUÇÔES:
1.Atravessar G 2.Retornar 3.Atravessar M 4.Retornar G 5.Atravessar R 6.Retornar 7.Atravessar G
1.ATR CP 2.RET P 3.ATR CC 4.RET C 5.ATR PP 6.RET PC 8.ATR PP 9.RET C 10.ATR CC 11.RET C 12.ATR CC
PROBLEMA: determinar as raízes da equação do segundo grau (Baskara) DADOS DE ENTRADA: coeficientes reais A, B e C DADOS DE SAÍDA: raízes X1-REAL,X1-IMG e X2-REAL, X2-IMAG VARÍAVEIS INTERMEDIÁRIAS: DELTA COMENTÁRIO: DELTA pode ser positivo, 0 ou negativo. O valor de DELTA deve ser testado.
FLUXOGRAMA
- Construir um fluxograma para ler 3 números e calcular a média dos dois maiores números lidos;
- Construir um fluxograma para ler 3 números e calcular a média do maior e do menor número entre os 3 lidos.
- Refazer o exercício para ler 3 números e calcular a média dos dois maiores números lido usando variáveis auxiliares MAIOR e MENOR;
- Refazer o exercício 4 para calcular a média do maior e do menor número entre os 3 lidos usando variáveis auxiliareas MAIOR e MENOR;
- Construir um fluxograma para ler 6 números e calcular a média dos dois maiores números lidos. Faça um teste de mesa;
- Faça um algoritmo para fazer a divisão de dois números reais. Antes de dividí-los deve ser feito um teste de validade. Caso não seja possível dividi-los, deve ser mostrada uma mensagem de erro. Se for possível, deve-se mostrar o resultado da divisão;
- Fazer um algoritmo para computar a área e perímetro de um retângulo. Entrar com os dois lados;
- Fazer um programa para computar as áreas de um retângulo e de um círculo. O programa deve mostrar uma mensagem indicando qual figura possui maior área;