AULA 19 - Programação 1 - Engenharia

1 Objetivos

Ao final da aula o aluno deverá ser capaz de utilizar:

• vetor de ponteiros;
• parâmetros em linha de comando argc e argv e aplicar o conceito de vetor de ponteiros;
• ponteiros para qualquer "objeto" na memória (nada de relacionado com Programação Orientada a Objetos);
• ponteiros para estruturas

ADENDO: Links Sugeridos Pelo Aluno Jean. Este link possui um material muito interessante sobre ponteiros.

2 Vetor de ponteiros

Como visto em aulas anteriores, variáveis ponteiros possuem como conteúdo um endereço. Neste sentido, é perfeitamente possível construir vetores e/ou matrizes de ponteiros. Tais arranjos, possuem como elementos valores que correspondem a endereços. No exemplo abaixo, vp é um vetor de ponteiros para char e cada elemento de vp apontará para uma cadeia de caracteres (strings) armazenadas em outros vetores.

#include <stdio.h>

int main()
{
  int i;

  char *vp[4];
  char alfa[5]="IFSC";
  char beta[5]="TELE";
  char delta[5]="RAC";
  char gamma[5]="CGER";

  vp[0] = alfa;
  vp[1] = beta;
  vp[2] = delta;
  vp[3] = gamma;  

  for(i=0;i<4;i++)
	printf("%s\n", vp[i]);
}

O desenho abaixo mostra uma possível representação na memória, das variáveis envolvidas no exemplo. Note que a posição 0 de vp (vp[0]) aponta para a string "IFSC". Apontar significa que vp[0] contém o endereço inicial da string que neste caso é o endereço inicial do vetor alfa.

3 Argumentos de linha de comando

Um bom exemplo de vetor de ponteiros é a passagem de parâmetros na linha de comando. Cada parâmetro é tratado como uma cadeia de caracteres apontada por um elemento do vetor argv. O número de parâmetros é passado em argc. Note que argv[0] aponta para uma string que é o nome do programa.

Exemplo: Considere o programa abaixo:

#include <stdio.h>

main(int argc, char *argv[])
{
  int i;

  for (i=0;i<argc;i++) {
       printf("%s\n", argv[i]);
  }
  printf("Numero de parametros passados = %d\n", argc-1); /* o primeiro é o nome do arquivo executavél" */
}

EXERCÍCIO 1: Implementar um programa chamado cmpcadeia que testa se duas strings passadas na linha de comando são iguais. O programa deve imprimir uma mensagem indicando se são iguais ou diferentes. Usar a função strcmp da biblioteca. Caso sejam passados mais ou menos que dois parâmetros o programa deve se encerrar mostrando uma indicação do tipo:

cmpcadeia: dois parametros devem ser passados

Solução Ex.1
#include <stdio.h> #include <string.h> int main(int argc, char *argv[]){ if (argc==3) { if (strcmp(argv[1],argv[2])==0) { printf("Strings são iguais\n"); } else { printf("Strings são diferentes\n"); } } else { printf("%s: Número inválido de argumentos\n", argv[0]); } return (0); }

EXERCÍCIO 2: Renomeie o executável e veja seja a mensagem de erro mostra o nome correto do programa.

4 Ponteiros para qualquer "coisa"...

Podemos criar ponteiros para apontar para qualquer objeto na memória. Por exemplo, podemos apontar para variáveis do tipo float, double etc.

int main(void)
{
  float a, *p;
  
  p=&a;

  *p= 5.5;
   return 0;
}

EXERCÍCIO 3: Implementar um programa chamado "calculador" que recebe 3 parâmetros na linha de comando: dois números reais e um operador (char). O operador pode ser "+" ou "-". O programa deve mostrar o resultado da operação. Exemplo:

calculador 3.5 + 2.6

OBS: usar a função atof para converter string em double.

solução Ex. 3

5 Apontando para estruturas

Ponteiros podem apontar para qualquer "objeto" de qualquer tipo. Vamos verificar como é possível apontar para uma estrutura:

#include <stdio.h>

struct TRegistro {
   char nome[20];
   int idade;
} pessoa ={"Maria", 10}; 


main()
{
  struct TRegistro *p;
  p = &pessoa; /*p aponta para o registro pessoa */
  printf("O nome da pessoa é %s e idade = %d\n", p->nome,p->idade);
}

NOTE a forma como a partir de um ponteiro, pode-se acessar uma campo da estrutura!
O uso de p->nome é uma alternativa ao uso de (*p).nome

Agora vamos ver um exemplo acessando estruturas armazenadas em tabelas (vetor de estruturas):

#include <stdio.h>
#include <stdio.h>
struct TRegistro {
   char nome[20];
   int idade;
} Tabela[4] = {
          {"joao",18,},
          {"maria",18,},
          {"jose",19,},
          {"lara",17,},
};

struct TRegistro *p;

main()
{
  p = &Tabela[3]; /*p aponta para o registro 3 da tabela */
  printf("O nome na posição 3 é %s e idade = %d\n", p->nome,p->idade);
}

No primeiro caso pode-se ler: o campo nome do objeto que é apontado por p.

5.1 Retornando uma estrutura em uma função

No exemplo a abaixo a função RetornarStruct() retorna um ponteiro para uma estrutura. O cuidadado que se deve ter é que a função não deveria apontar para uma estrutura que foi criada localmente na função!

#include <stdio.h>
struct TRegistro {
   char nome[20];
   int idade;
} Tabela[4] = {
          {"joao",18,},
          {"maria",18,},
          {"jose",19,},
          {"lara",17,},
}
;

struct TRegistro *p;

struct TRegistro * RetornarStruct(int indice)
{
  return &Tabela[indice];
}

main()
{
  p = RetornarStruct(2); /*p aponta para o registro 3 da tabela */
  printf("O nome na posição 2 é %s e idade = %d\n", p->nome,p->idade);
}

5.2 Passando uma estrutura como parâmetro

#include <stdio.h>
struct TRegistro {
   char nome[20];
   int idade;
} Tabela[4] = {
          {"joao",18,},
          {"maria",18,},
          {"jose",19,},
          {"lara",17,},
};

struct TRegistro *p;

void MudarStruct(struct TRegistro *p1, int indice)
{
  Tabela[indice] = *p1;
}

main()
{
  struct TRegistro aux = {"luisa",16};

  MudarStruct(&aux,2);
  p = &Tabela[2];
  printf("O nome na posição 2 é %s e idade = %d\n", p->nome,p->idade);
}

Exercício 4:

No programa acima construir uma função que imprime a Tabela usando ponteiros. A função deve receber como parâmetro um ponteiro para o início da tabela e o tamanho da tabela.

Solução ex4

//autor: Victor Cesconetto #include <stdio.h> struct TRegistro { char nome[20]; int idade; } Tabela[4] = { {"joao",18,}, {"maria",18,}, {"jose",19,}, {"lara",17,}, }; struct TRegistro *p; void imprimeStruct(struct TRegistro *p1, int tamanho) { int i; for(i=0;i<tamanho;i++){ printf("nome %s tem idade de %d\n",p1->nome,p1->idade); p1++; } } int main() { struct TRegistro aux = {"luisa",16}; imprimeStruct(&Tabela,2); }

Exercício 5

Implementar um programa que implementa um relógio através de uma estrutura. Ao ser chamado, o programa deve mostrar as horas, minutos e segundos, iniciando de 00:00:00. Trata-se de uma variação do programa mostrado em (ver https://www.youtube.com/watch?v=cnqIhFsFSFU). Utilize a função da biblioteca sleep para aguardar 1s. O corpo do programa é dado a seguir:

struct tempo {
 char horas;
 char minutos;
 char segundos;
};

void atualizar_relogio(struct tempo *p)
{
}

void mostrar_relogio(struct tempo *p)
{
}

main ()
{
  struct tempo meu_relogio;

  meu_relogio.horas=0;
  meu_relogio.minutos=0;
  meu_relogio.segundos=0;

  while(1){
     atualizar_relogio(&meu_relogio);
     mostrar_relogio(&meu_relogio);
  }
}

Solução

#include <unistd.h> #include <stdio.h> struct tempo { char horas; char minutos; char segundos; }; void atualizar_relogio(struct tempo *p) { sleep(1); p->segundos++; if(p->segundos==60) { p->minutos++; p->segundos=0; if(p->minutos==60) { p->horas++; p->minutos=0; if(p->horas==24) p->horas=0; } } } void mostrar_relogio(struct tempo *p) { printf("%02d:%02d:%02d\n", p->horas,p->minutos,p->segundos); } main () { struct tempo meu_relogio; meu_relogio.horas=0; meu_relogio.minutos=0; meu_relogio.segundos=0; while(1){ atualizar_relogio(&meu_relogio); mostrar_relogio(&meu_relogio); } }

5.3 Múltiplas indireções

Observe que é tecnicamente possível várias indireções. Um ponteiro pode apontar para um ponteiro (ponteiro para ponteiro). Veja o exemplo seguinte.

#include  <stdio.h>

void main()
{
  int a, *b, **c, ***d;

  a =  3;
  b = &a;
  c = &b;
  d = &c;

  printf("Valor de a = %d\n",***d);
}