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;
- utilizar funções da biblioteca matemática;
Exercícios de fixação de chamada de funções com parâmetros
- Implementar um programa com uma função que recebe dois números inteiros como parâmetro e imprime uma mensagem caso o primeiro número seja igual ao segundo. A função não retorna nada. A função main deve mostrar como funciona a função, chamando-a três vezes com diferentes valores.
- Refazer o exercício anterior mas agora a função não deve imprimir nada. Ela deve retornar 1 se o primeiro parâmetro é maior que o segundo, 0 se forem iguais e -1 se o segundo for maior que o primeiro.
- Implementar uma função chamada imprime_faixa que recebe dois números inteiros como parâmetros e, caso o segundo parâmetro seja maior que o primeiro ela deve imprimir todos os números inteiros entre oos dois parâmetros (incluindo eles). A função retorna -1 se o segundo número for menor ou igual ao primeiro. Exemplo: Seja a chamadaA saída deve ser: 4 5 6
imprime_faixa(4,6);
USO de DEFINE
O define é um comando do pré-processador do C. Observe abaixo como ele pode ser usado
#include <stdio.h>
#define PI 3.1416
main()
{
float x; /* declaração de uma variável real */
float y; /* declaração de uma variável real */
printf ("Entre com o valor de x ");
scanf("%f",&x);
y = 2*PI*x;
}
Usando funções da biblioteca matemática
Para usar as funções matemáticas da biblioteca padrão, fazer os seguintes passos:
- No arquivo-fonte incluir o header math.h da biblioteca matemática:
#include <stdio.h>
#include <math.h>
main()
{
double x,y; /* declaração de duas variáveis reais */
printf ("Entre com o valor de x ");
scanf("%lf",&x);
y = sqrt(x);
printf ("Raiz de x = %lf", y);
}
NOTA: a maior parte de parâmetros e valores de retorno das funções matemáticas são reais de dupla precisão (double).
- Compilar e linkar o arquivo da forma:
gcc -lm ex1.c -o ex1
Exercício:
Exercícios
- Implementar um programa para calcular a área e o comprimento de uma circunferência, dado como entrada o raio.
- Implementar um programa para listar os senos e cosenos de 20 ângulos no intervalo
- Implementar um programa para ler um número complexo no formato retangular e convertê-lo para o formato polar. Usar as funções sqrt[1] e atan [2] da biblioteca matemática. Como converter:
- ou
- Fazer um fluxograma e implementar um programa C para calcular as raízes de uma equação do segundo grau, dado como entrada os coeficiente a,b e c.
- Implementar um programa para calcular o valor de y para um dado valor de x, considerando que:
- Implementar um programa para converter radianos em graus;
- Modificar o exercício para apresentar um menu que permite escolher se quer transformar graus em radianos ou vice-versa.
AULA 10 - 1/11/2012
Objetivos
- Conhecer representação binária, hexadecimal, decimal e octal de números;
- Conhecer Tipos de Dados no C
- Constantes no C e uso de DEFINE para apoio
Representação binária, hexadecimal, octal e decimal de números
Sistema Decimal
Uma quantidade qualquer pode ser representada de diferentes formas. Uma representação muito conhecida por nós é a decimal:
que pode ser decomposta em:
Observe que a posição do dígito no número define o expoente do
No sistema decimal temos 10 símbolos para representar uma quantidade.
Sistema Binário
No sistema binário temos dois símbolos para representar uma quantidade. Se você ir na feira e pedir em binário:
- maçãs
O feirante e especialista em sistema de numeração binário deve colocar no pacote (usando o sistema decimal):
- maçãs
Note que a posição do número define o expoente do 2.
Por que representar números em binário é interessante? É muito simples implementar circuitos somadores com lógica digital binária. Todo sistema de processamento de um computador é digital binário.
Sistema Hexadecimal
O sistema hexadecimal se utiliza de 16 símbolos:
O número:
corresponde a:
ou
NOTA: No C constantes hexadecimais serão precedidas por '0x' ou '0X'
Sistema Octal
Similar ao anteriores mas usa 8 dígitos:
No C um úmero OCTAL começa com ZERO. Exemplo: 0755
Tabela relacionando números nos diversos sistemas
Exercício: Implementar uma tabela que relaciona os 16 primeiros números, a partir do 0, nos 4 sistemas de numeração.
Uma aplicação importante do sistema hexadecimal é permitir a rápida conversão para o sistema binário e vice-versa. Para o ser humano é mais fácil representar um número em hexadecimal e se necessário mapeá-lo em binário.
- CONVERSÃO BINÁRIO - HEXADECIMAL
Agrupe a palavra binário da direita para a esquerda em grupo de 4 bits. Preencha com zero, se precisar, na esquerda. Substitua cada grupo pelo dígito hexadecimal.
Seja o numero:
PASSO 1: PASSO 2:
- CONVERSÂO HEXADECIMAL - BINÁRIO
Seja o numero:
Tem-se:
Portanto:
Tipo de Dados no C
Tipo | Tamanho | formato scanf | Explanação | Opção | Explanação |
---|---|---|---|---|---|
char | 8 bits | %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
AULA 11 - 5/11/2012
Objetivos
Operadores aritméticos
Já temos vistos expressões aritméticas com operadores básicos (+,-,*,/). Além destes operadores temos os seguintes:
Operador | Significado |
---|---|
% | resto de uma divisão |
++ | incrementa o operando em uma unidade |
-- | decrementa o operando em uma unidade |
Exemplo 1
#include <stdio.h>
main()
{
int x,y;
printf("Entre com x\n");
scanf("%d", &x);
y=x%2;
printf("resto x divido por 2 =%d\n",y);
}
Exemplo 2
#include <stdio.h>
main()
{
int x,y;
printf("Entre com x\n");
scanf("%d", &x);
y=x++;
printf("Valor de y =%d e o valor de x = %d\n",y, x);
x=1;
y=++x;
printf("Valor de y =%d\n",y);
}
Exemplo 3
#include <stdio.h>
main()
{
int x,y;
printf("Entre com x\n");
scanf("%d", &x);
y=x--;
printf("Valor de y =%d\n",y);
}
Note que existe uma diferença entre
y = x--;
e
y = --x;
Exemplo 4
#include <stdio.h>
main()
{
int x,y;
x=1;
y = x+++x++;
printf("x=%d y=%d\n", x,y);
x=1;
y = ++x+x++;
printf("x=%d y=%d\n", x,y);
}
Operador de Atribuição
#include <stdio.h>
main()
{
int x,y,w;
x=1;
w=y=x+1;
printf("x=%d y=%d w=%d\n", x,y,w);
w=2*(y=x+1);
printf("x=%d y=%d w=%d\n", x,y,w);
}
NOTE que:
w=2*y=x+1;
produz um erro de compilação:
erro: lvalue required as left operand of assignment
Ver conceito de lvalue e rvalue aqui.
Operadores Relacionais e Lógicos
Ver Operadores Relacionais e Lógicos
Tipo Char
Uma variável do tipo caracter é tratada como um número inteiro e declarada com o tipo char, que na prática é um número inteiro de byte.
Exemplo
#include <stdio.h>
main ()
{
char x='A',y=65,w=0x41,z;
scanf("%c",&z);
printf("Caracter lido = %c\n",z);
printf("Caracter lido = %d\n",z);
printf("Caracter lido = %x\n",z);
if (z==x)
printf("Iguais 1\n");
if (z==y)
printf("Iguais 2\n");
if (z==w)
printf("Iguais 3\n");
}
ExercícioS
- Implementar um programa calculadora em que são fornecidos dois números reais e a operação na forma de um operador +,-,x e /. O programa deve mostrar o resultado da operação.
- Implementar uma função em C que recebe 5 caracteres e retorna o número de ocorrência do caracter 'a'.
- Implementar uma modificação da função do exercício anterior em que o caracter a ser verificado nas ocorrências, é repassado como sexto parâmetro.
Indentação
Exercícios
- Implementar uma FUNÇÂO que converte temperaturas de graus Fahrenheit (passado como parâmetro) para Celsius (retornado).
- Implementar um programa em C para ler dois números inteiros e imprimir uma mensagem indicando se os números lidos são iguais ou diferentes. Caso sejam diferentes, computar a média dos mesmos.
- Implementar um programa para ler 4 números inteiros e imprimir uma mensagem se a soma dos dois primeiros for igual ou menor a soma dos dois últimos.
- Implementar um programa para ler dois números reais e, na sequência, um número inteiro. Se o número inteiro for 1 os dois números iniciais deverão ser somados, se for 2 eles serão subtraídos, se for 3 eles serão multiplicados e se for 4 serão divididos. Mostrar mensagem de erro se o número inteiro não estiver na faixa de 1 a 4. Mostrar mensagem caso a divisão não seja possível.
- Implementar duas FUNÇÕES em C para receber a resistência em ohms de 2 resistores e então calcular a resistência série e paralela dos mesmos.
- Dado o código de cores dos resistores, fazer um programa que permite mostrar o valor de resistência em Kilo - ohms.Tabela de Cores
- Faça um programa que leia valores de moedas e some as quantidades de tipos de moedas informadas. Para sair do programa o usuário deve digitar um número negativo. Valores inexistentes devem ser ignorados. Por exemplo, se o usuário digitar 25, 50, 25, 5, 10, 5, o programa deve informar: 2 moedas de 5 centavos, 1 moeda de 10 centavos, 2 moedas de 25 centavos, 1 moeda de 50 centavos. São aceitos apenas valores de moedas de 1, 5, 10, 25 e 50 centavos. Seu programa deve ler 10 valores de moedas, e então apresentar o resultado.
- Incrementar o programa anterior para calcular o total em reais equivalente as moedas lidas.
- Incrementar o programa anterior para que no final do programa uma mensagem seja dada para o usuário que possui mais do que 5 moedas de 50 e 3 moedas de 25 e mais do que 2 reais. A mensagem deve mandar o usuário comprar um X-salada.
- Um estudo sobre sensibilidade de pessoas a temperaturas da água identificou que a maioria das pessoas considera fria a água com temperaturas abaixo de 25 graus, morna entre 25 e 30 graus, e quente acima de 30 graus. Escreva um algoritmo na forma de fluxograma que mostre as palavras "fria", "morna" ou "quente" dependendo da temperatura da água que for informada;
Exercícios da Avaliação
1.Considere o fluxograma abaixo. a) Elabore um programa em C equivalente. Considere que TODAS as variáveis são inteiras. b) Coloque todos os valores finais das variáveis do programa.
2.Implementar um programa em C para ler 5 números inteiros e imprimir uma mensagem se a média dos dois primeiros for igual ou menor a soma dos três últimos. 3.Elaborar um fluxograma e um programa para ler 10 números reais para um vetor e, em seguida, computar a média de todos os números menores ou iguais a 11.5 E maiores que 5.5. A média deve ser impressa. 4.Implementar um programa em C para receber a resistência em ohms de 2 resistores e então calcular a resistência série e paralela dos mesmos. Se uma (ou ambas) resistências forem negativas, mostrar uma mensagem e encerrar o programa.
AULA 12 - 07-11-2012
Estruturas de Repetição
Existem 4 estruturas/comandos que permitem implementar loops ou repetições de blocos de código:
- while()
- do while()
- for()
- goto label
NOTA 1: Observe que repetir o código siginifica voltar a executá-lo, normalmente sobre o controle de uma expressão lógica.
Revisitando o comando while()
NOTE que no exemplo anterior o contador inicialmente DEVE conter um valor válido.
Comando do while
O comando do while() permite a repetição de uma ou mais instruções, com controle do loop no final. Isto permite que o bloco seja executado pelo menos uma vez.
A estrutura do comando, informalmente, é:
do instrução_simples; while (expressão);
ou
do { lista_de_instruções } while (expressão);
Comando for()
O comando for() permite uma forma mais elaborada de loop, com controle no início do bloco de repetição.
A estrutura do comando é:
for(expressão_inicial;expressão_de_controle; expressão_de_final_de _bloco) { instrução_simples;
ou
for(expressão_inicial;expressão_de_controle; expressão_de_final_de _bloco) { lista_de_instruções }
Comando goto
O comando goto é um dos mais antigos da programação. A ideia é comandar um salto para um determinado ponto específico do programa marcado por um rótulo (LABEL). Para utilizá-lo deve-se, portanto, marcar o ponto para onde será feito o salto usando um LABEL.
Exemplo:
main()
{
int i;
i=0;
PONTO1:
printf("Laço de número %d\n", i);
i++;
if (i<10)
goto PONTO1;
}
Devido a ser uma instrução "desestruturante", em geral NÂO se recomenda o uso deste comando.
Em alguns casos de tratamento de erro pode ser interessante o uso do goto.
Leia um pouco mais sobre o goto aqui.
Loop Infinito
É possível implementar loops infinitos com qualquer uma das instruções acima.
Exemplo com comando for:
main()
{
for(;;) {
/* Este bloco se executará infinitamente */
}
}
ou com o comando while:
main()
{
while(1) {
/* Este bloco se executará infinitamente */
}
}
EXERCÍCIOS
1.Estude o programa (referência) abaixo:
/* rand example: guess the number */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main ()
{
int iSecret, iGuess;
/* initialize random seed: */
srand ( time(NULL) );
/* generate secret number: */
iSecret = rand() % 10 + 1;
do {
printf ("Guess the number (1 to 10): ");
scanf ("%d",&iGuess);
if (iSecret<iGuess)
printf ("The secret number is lower\n");
else if (iSecret>iGuess)
printf ("The secret number is higher\n");
} while (iSecret!=iGuess);
printf ("Congratulations!\n");
return 0;
}
Explique o significado das instruções:
srand ( time(NULL) ); iSecret = rand() % 10 + 1;
2.Faça uma versão "politicamente incorreta" deste programa fazendo um loop infinito com o do while() e usando uma instrução goto para sair do loop.
3.Ainda sobre o exercício 1, implemente uma versão usando o comando while().
4.Usando o comando for, implemente uma função da forma:
int plot_retangulo(int lado1, int lado2, int margem_esquerda, char caracter)
Se a função for chamada da forma:
plot_retangulo(10,3,5,'a');
ela deve produzir:
aaaaaaaaaa a a aaaaaaaaaa
Se houver inconsistência nos parâmetros retornar um código de erro -1 senão retornar 0.
AULA 13 - 19/11/2012
Vetores
Um vetor pode ser facilmente definido no C:
main()
{
float x[10]; /* vetor com 10 floats */
int i;
x[0] = 22.5; /* colocando 22.5 na posição 0 do vetor */
x[9] = x[0] + 2.5;
printf("Entrar com o número na posição 5\n");
scanf("%f",&x[5]);
/* usando uma expressão como índice */
i=2;
x[i*2]=i*1.5;
/*usando loop para acessar o vetor */
while (i<8) {
x[i]=0.0;
i++;
}
}
NOTA: vetores sempre começam na posição 0
Exercícios
- Implementar um programa em C para ler 10 números reais (float) para um vetor. Usar o comando while.
#include <stdio.h> main() { float x[10]; int i; i=0; while (i<10) { printf("Entre com x[%d] -> ", i); scanf("%f",&x[i]); i++; } }
- Modificar o exercício para computar a média dos 10 números que estão no vetor. Usar um DEFINE para definir o tamanho do vetor.
- Modificar o exercício anterior para computar a quantidade de números do vetor que estão acima da média.
#include <stdio.h> main() { float x[10]; float soma = 0, media; int i, cont; /* leitura do vetor */ i=0; while (i<10) { printf("Entre com x[%d] -> ", i); scanf("%f",&x[i]); soma = soma + x[i]; i++; } /* calculo da media */ media = soma /10; /* computação de números acima da média */ cont = 0; i=0; while (i<10) { if (x[i] > media) cont++; i++; } printf ("Número de números acima da média = %d\n", cont); }
- Refazer os exercícios anteriores usando o comando for;
Vetor de Char
É possível definir vetores do tipo char. Tais vetores permitem definir cadeias de caracteres. Para marcar um final de cadeia usa-se o número 0 (NULL),
Exemplo:
Fazer um programa para computar o número de caracteres de uma cadeia (string) lida pelo teclado.Use o comando while.
#include <stdio.h>
void main ()
{
char alfa[50];
int i=0;
printf ("Entre com a cadeia: ");
scanf("%s",alfa);
while(alfa[i]!=0)
i++;
printf ("\nNumero de caracteres em %s = %d \n", alfa, i);
}
Exercício
- Implementar um programa que computa o número de caracteres 'a' de uma string lida pelo teclado.
Iniciando uma cadeia na declaração
#include <stdio.h>
void main ()
{
char alfa[50]="IFSC-SJ";
printf ("\nNumero de caracteres em %s\n", alfa);
}
Como passar um vetor de caracteres como parâmetro
int str_len(char x[])
{
int i=0;
while (x[i]!=0)
i++;
return i;
}
main()
{
int tam;
tam = str_len("teste");
}
Exercícios
- Elaborar uma função que conta o número de ocorrências da letra 'a' em uma string passada como parâmetro.
#include <stdio.h> int num_ocorr_a (char x[]) { int i,cont; i = 0; cont = 0; while (x[i]!=0) { if (x[i]=='a') cont++; i++; } return cont; } void main() { char string[100]="ababababab"; int num_oc; num_oc = num_ocorr_a(string); }
- Melhorar o exercício anterior passando o caracter a ser verificada as ocorrências também como parâmetro.
AULA 14
Suspensa para a MCC
AULA 15
Objetivos
- Operações sobre strings
- Funções de manipulação de matrizes da biblioteca
- Matrizes
- Vetor de strings
- Uso do depurador gdb
Processamento de strings
Na aula anterior vimos vetores. Vimos que é possível armazenar strings em vetores de char. O processamento de strings é de grande interesse em programação. Vamos continuar a ver alguns aspectos deste processamento.
Ainda na aula aula passada vimo como computar o tamanho de uma string usando a função str_len(). V Vamos elaborar mais algumas funções para comp
Copiando strings
Implementar e testar uma função que copia uma cadeia de caracteres de um vetor de strings fonte para um vetor de destino, de forma similar a função strcpy.
#include <stdio.h>
void str_cpy(char auxs1[], char auxs2[])
{
int i;
for(i=0;auxs2[i]!=0;i++)
auxs1[i]=auxs2[i];
auxs1[i]=0;
}
main()
{
char str1[100], str2[100];
printf("Entre com a string => ");
scanf ("%s", str2);
str_cpy(str1, str2);
printf("\nString copiada = %s\n", str1);
}
ou
#include <stdio.h>
void str_cpy(char auxs1[], char auxs2[])
{
int i=0;
do {
auxs1[i]=auxs2[i];
}while(auxs2[i++]!=0);
}
main()
{
char str1[100], str2[100];
printf("Entre com a string => ");
scanf ("%s", str2);
str_cpy(str1, str2);
printf("\nString copiada = %s\n", str1);
}
Concatenado strings
- De forma similar ao exercício anterior, implementar uma função similar a função strcat.
#include <stdio.h> void str_cat(char auxs1[], char auxs2[]) { int i=0; /*localizar o final da string de destino*/ while(auxs1[i]!=0) i++; /* usando a função de cópia já implementada temos */ str_cpy(&auxs1[i], auxs2); } main() { char str1[100]="IFSC em ", str2[100]="Sao Jose", x[]="teste"; str_cat(str1, str2); printf("\nString copiada = %s\n", str1); }
Comparando strings
Exercício: Implementar uma função chamada str_cmp que recebe duas strings como parâmetro e retona 0 se elas são iguais ou 1 se elas forem diferentes.
Funções de manipulação de strings da biblioteca
Ver aula 5 da UFMG.
Como definir e operar com matrizes no C
De forma similar ao vetor, basta definir a matriz usando colchetes para indicar a dimensão da variável.
Exemplo: Definir duas matrizes 2x3 já inicializadas e computar a soma das mesmas:
#include <stdio.h>
void main()
{
int mA[2][3]={ 11,12,13,
21,22,23},
mB[2][3]={1,2,3,
1,2,3},
mC[2][3];
int i,j;
for(i=0;i<2;i++){
for(j=0;j<3;j++) {
mC[i][j] = mA[i][j] + mB[i][j];
}
}
}
Exercício
- implementar um programa para calcular a média de todos elementos da matriz C do exemplo acima.
#include <stdio.h> void main() { int mA[2][3]={ 11,12,13, 21,22,23}, mB[2][3]={1,2,3, 1,2,3}, mC[2][3]; int i,j, soma_ac=0; float media; for(i=0;i<2;i++){ for(j=0;j<3;j++) { mC[i][j] = mA[i][j] + mB[i][j]; soma_ac = soma_ac + mC[i][j]; } } media = soma_ac/6.0; }
- Implementar um programa para ler uma matriz quadrada NxN pelo teclado e armazená-la em uma matriz matA. Defina matA com um tamanho máximo matA[N_MAX][N_MAX].
- IMplementar um programa para ler duas matrizes (matA e matB) e multiplicá-las, colocando o resultado em uma matriz matC.
Passando matrizes como parâmetro
#include <stdio.h>
void somar_mat(int aA[][3],int aB[][3], int cC[][3])
{
int i,j;
for(i=0;i<2;i++){
for(j=0;j<3;j++) {
cC[i][j] = aA[i][j] + aB[i][j];
}
}
}
void main()
{
int mA[2][3]={ 11,12,13,
21,22,23},
mB[2][3]={1,2,3,
1,2,3},
mC[2][3];
somar_mat(mA,mB,mC);
}
OBSERVE que matrizes são sempre passadas como referência.
Exercício
- Fazer uma função que recebe duas matrizes 2x3 como parâmetros e retorna a média da soma destas matrizes.
#include <stdio.h> float media_soma_mat(int aA[][3],int aB[][3]) { int i,j; int soma_ac=0; /*int cC[2][3];*/ for(i=0;i<2;i++){ for(j=0;j<3;j++) { /*cC[i][j] = aA[i][j] + aB[i][j];*/ soma_ac = soma_ac +aA[i][j] + aB[i][j]; } } return (soma_ac/6.0); } void main() { int mA[2][3]={ 11,12,13, 21,22,23}, mB[2][3]={ 1,2,3, 1,2,3}; float media; media = media_soma_mat(mA,mB); }
- Modificar este exercício para que a função receba um parâmetro adicional do tipo inteiro. A função deve retornar a média de todos os valores da matriz soma que estão acima do valor passado como parâmetro.
Matrizes de caracteres e vetores de strings
Um vetor de strings pode ser construído usando matrizes de char. Cada string será armazenada em uma linha do vetor. Exemplo
#include <stdio.h>
main()
{
char TabelaUsuarios[4][10] = {
"joao",
"maria",
"jose",
"lara",
};
int i;
for (i=0;i<4;i++)
printf("%s\n",&TabelaUsuarios[i][0]);
}
Note a forma como é realizada a inicialização da matriz.
Exercício
- Implementar um programa para "abrir uma porta" para um usuário que se encontra na tabela acima.
#include <stdio.h> #include <string.h> main() { char TabelaUsuarios[4][10] = { "joao", "maria", "jose", "lara", }; int i; char userId[50]; int userEncontrado=1; scanf("%s",userId); for (i=0;i<4 && userEncontrado; i++) { if( strcmp(userId, &TabelaUsuarios[i][0])==0) userEncontrado=0; } if (userEncontrado==0) printf("Abrir porta!!!\n"); }
Usando o gdb para depurar programas
È possível controlar a execução de um programa usando um outro programa, chamado depurador (debugger), para controlar a execução do primeiro. A GNU desenvolveu o debugger gdb que é hoje amplamente utilizado por desenvolvedores.
Seja o programa armazenado no arquivo teste.c:
#include <stdio.h>
main()
{
int x,y;
x = 2;
y = 0;
while (y<5)
x++;
printf ("Valor de x = %d\n",x);
}
Para que um programa possa ser depurado, devemos compilá-lo da forma:
gcc -g teste.c -o teste
O flag -g garante que seja incorporada informação simbólica e textual para a depuração.
O gdb pode então ser chamado da forma:
gdb teste
Um breakpoint pode ser colocado em qualquer linha ou entrada de função do programa. Para colocar um breakpoint na entrada da função pode-se fazer:
b main
Para executar o programa basta fazer o comando run:
r
A execução para no breakpoint. A instrução mostrada ainda vai ser executada.
Para acompanhar o valor de variáveis pode-se colocá-las em display:
display x display y
Para execução passo a passo pode-se utilizar o comando next:
n
Para ver o
Para ver o conteúdo de uma variável pode-se ainda fazer o comando print:
print x
Visualizadores gráficos para o gdb
Existem vários visualizadores de código que se utilizam do gdb para depurar de forma mais amigável um programa. Exemplo: ddd, nemiver.
Demonstração do uso do ddd
AULA 16 - Dia 28/11/2012
Objetivos
- Revisão aula anterior;
- mapeamento de matrizes em memória
- comando switch
- exercícios
Mapeamento de matrizes em memória
Revisando a aula anterior
Considere o programa para "abrir uma porta" para um dado usuário, conforme aula anterior.
#include <stdio.h>
#include <string.h>
main()
{
char TabelaUsuarios[4][10] = {
"joao",
"maria",
"jose",
"lara",
};
int i;
char userId[50];
int userEncontrado=1;
scanf("%s",userId);
for (i=0;i<4 && userEncontrado; i++) {
if( strcmp(userId, &TabelaUsuarios[i][0])==0)
userEncontrado=0;
}
if (userEncontrado==0)
printf("Abrir porta!!!\n");
}
- Implementar uma tabela adicional com senhas dos usuários. O acesso deve ser concedido somente se o usuário for validado e a senha. Defina as tabelas como variáveis globais.
#include <stdio.h> #include <string.h> char TabelaUsuarios[4][10] = { "joao", "maria", "jose", "lara", }; char TabelaSenhas[4][10] = { "aaaa", "cccc", "jdddd", "ldfsaf", }; main() { int i; char userId[10]; char senha[10]; int userEncontrado=1; printf("Entre com UserId\n"); scanf("%s",userId); /* Loop para encontrar o usuário na tabela. Ao final do loop a variavel i conterá o índice do usuário (se ele estiver na tabela */ for (i=0;i<4 && userEncontrado; i++) { if( strcmp(userId, &TabelaUsuarios[i][0])==0) userEncontrado=0; } /* se usuário encontrado abre a porta */ if (userEncontrado==0) { printf("Bom dia %s! Entre com a senha\n", userId); scanf("%s",senha); i--; /* o indice do sujeito é i-1 */ if(strcmp(senha,&TabelaSenhas[i][0])==0) printf("Abrir porta!!!\n"); else printf("Senha Inválida\n"); } }
AULA 17 - Dia 03/12/2012
Objetivos
- entrega de provas
- comando switch
- exercício: controle de senha
- estruturas
Comando switch
O comando switch permite controlar o fluxo de um programa de forma condicional. O comando testa uma expressão que deve resultar em um número inteiro. Uma sequência de cláusulas case permite executar uma sequência de instruções conforme o valor da expressão. Note que esta sequência de instruções pode ser interrompida por um break.
main () {
{
int opcao;
printf("Entre com uma opção (número inteiro)\n");
scanf ("%d",&opcao);
switch(opcao) {
case 1:
printf("opcao 1\n");
break; /* o break força o encerramento da instrução*/
case 2:
printf("opcao 2\n");
x++; /* instrução demonstrativa apenas */
printf("Note que pode existir ums lista de instruções");
break;
case 3:
printf("opcao 3\n"); /* note o efeito de não ter o break */
case 4:
printf("opcao 4\n");
break;
case 5:
printf("opcao 5\n");
break;
default:
printf("opcao default\n");
break; /* a opção default é opcional */
}
Um sistema completo de controle de senha
Vamos aplicar os conhecimentos adquiridos para implementar um sistema completo de controle de senha. Vamos seguir uma abordagem de desenvolvimento top down, definindo a estrutura do sistema e progressivamente implemetando as funções. O sistema deve fazer o seguinte. Normalmente mostra uma mensagem de solciitação de UserID para abrir a porta. Se for teclado o UserId "admin", pré-programado, o sistema entra em modo administrador e mostra as seguintes opções possíveis: 1.Editar nova senha do admin 2.Remover usuário das tabela. 3.Inserir usuário e senha na tabela. 4.Modificar a senha de um usuário 5.Limpar tabelas.
Para fims de organização vamos implementar inicialmente a seguinte estrutura:
Por ora, deixe vazia as funções:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
/**********************************************/
/*** PROGRAMA DE CONTROLE DE ACESSO **/
/** Autor: Turmas A e B da Fase 1 CST - 2012.1 */
/**********************************************/
/** VARIÁVEIS GLOBAIS DESTE MÓDULO ****/
char userID[20];
/** FUNÇÔES DESTE MÓDULO ****/
void mostrar_menu_entrada_usuario()
{
printf("*******************************\n");
printf("Entre com o seu USERID para ter acesso\n");
printf("*******************************\n");
}
/** Função que implementa as tarefas do administrador **/
void administrar()
{
}
/** Função que valida um usuário e abre a porta **/
void tratar_usuario()
{
}
void main()
{
for(;;) {
mostrar_menu_entrada_usuario();
scanf("%s",userID);
if (strcmp(userID, "admin")==0) {
administrar();
} else {
tratar_usuario();
}
}
}
Execício: Implementar a função tratar_usuario(). Transporte o código e as tabelas desenvolvidas nas aulas anteriores.
#include <stdio.h>
#include <string.h>
/**********************************************/
/*** PROGRAMA DE CONTROLE DE ACESSO **/
/** Autor: TurmaENG.TELECOM - 2012.2 */
/**********************************************/
/** VARIÁVEIS GLOBAIS DESTE MÓDULO ****/
/* Tabela de Usuários */
char TabelaUsuarios[4][10] = {
"joao",
"maria",
"jose",
"lara",
};
/* Tabela de Senhas */
char TabelaSenhas[4][10] = {
"aaaa",
"cccc",
"jdddd",
"ldfsaf",
};
char userID[20];
/** FUNÇÔES DESTE MÓDULO ****/
void mostrar_menu_entrada_usuario()
{
printf("*******************************\n");
printf("Entre com o seu USERID para ter acesso\n");
printf("*******************************\n");
}
/** Função que implementa as tarefas do administrador **/
void administrar()
{
}
/** Função que valida um usuário e abre a porta **/
void tratar_usuario()
{
char senha[10];
int userEncontrado=1;
int i;
/*
Loop para encontrar o usuário na tabela.
Ao final do loop a variavel i conterá o índice do usuário (se ele estiver
na tabela
*/
for (i=0;i<4 && userEncontrado; i++) {
if( strcmp(userID, &TabelaUsuarios[i][0])==0)
userEncontrado=0;
}
/* se usuário encontrado abre a porta */
if (userEncontrado==0) {
printf("Bom dia %s! Entre com a senha\n", userID);
scanf("%s",senha);
i--; /* o indice do sujeito é i-1 */
if(strcmp(senha,&TabelaSenhas[i][0])==0)
printf("Abrir porta!!!\n");
else
printf("Senha Inválida\n");
}
}
void main()
{
for(;;) {
mostrar_menu_entrada_usuario();
scanf("%s",userID);
if (strcmp(userID, "admin")==0) {
administrar();
} else {
tratar_usuario();
}
}
}
Estruturas
No C é possível criar tipos de dados que representam uma estrutura. Veja o exemplo
#include <stdio.h>
struct TUsuario
{
char userID[20];
char senha[20];
} Usuario;
struct TUsuario TabelaUsuario[20];
main()
{
scanf("%s", Usuario.userId);
scanf("%s", Usuario.senha);
scanf("%s", TabelaUsuario[10].userID);
scanf("%s", TabelaUsuario[10].senha);
}
Aula Dia 06/12/2012
Objetivos
- Consolidar o uso de estruturas
Exercícios de Estruturas
Exercício: Implementar o exercício da aula anterior usando estruturas.
#include <stdio.h>
#include <string.h>
/**********************************************/
/*** PROGRAMA DE CONTROLE DE ACESSO **/
/** Autor: TurmaENG.TELECOM - 2012.2 */
/**********************************************/
/** VARIÁVEIS GLOBAIS DESTE MÓDULO ****/
struct TRegistroUsuario {
char UserId[10];
char Senha[10];
};
/* Tabela de Usuários */
struct TRegistroUsuario TabelaUsuarios[4] = {
{"joao","abcd"},
{"maria","xxxx"},
{"jose","yyyy"},
{"lara","zzzz"},
};
char userID[20];
/** FUNÇÔES DESTE MÓDULO ****/
void mostrar_menu_entrada_usuario()
{
printf("*******************************\n");
printf("Entre com o seu USERID para ter acesso\n");
printf("*******************************\n");
}
/** Função que implementa as tarefas do administrador **/
void administrar()
{
}
/** Função que valida um usuário e abre a porta **/
void tratar_usuario()
{
char senha[10];
int userEncontrado=1;
int i;
/*
Loop para encontrar o usuário na tabela.
Ao final do loop a variavel i conterá o índice do usuário (se ele estiver
na tabela
*/
for (i=0;i<4 && userEncontrado; i++) {
if( strcmp(userID, TabelaUsuarios[i].UserId)==0)
userEncontrado=0;
}
/* se usuário encontrado abre a porta */
if (userEncontrado==0) {
printf("Bom dia %s! Entre com a senha\n", userID);
scanf("%s",senha);
i--; /* o indice do sujeito é i-1 */
if(strcmp(senha,TabelaUsuarios[i].Senha)==0)
printf("Abrir porta!!!\n");
else
printf("Senha Inválida\n");
}
}
void main()
{
for(;;) {
mostrar_menu_entrada_usuario();
scanf("%s",userID);
if (strcmp(userID, "admin")==0) {
administrar();
} else {
tratar_usuario();
}
}
}
Exercício:
Implementar um contador de acesso que permita bloquear o usuário após 3 tentativas seguidas. Note que caso o usuário acerte a senha, este contador deverá ser zerado.
AULA 19 - 10/12/2012
Objetivos
- Revisão aula anterior
- exercício de fixação
- separação do programa em múltiplos arquivos: uso de extern
- continuação do exemplo do controle de acesso
Exercício de Fixação
Exercício: No programa de controle de senha inserir um campo na estrutura do usuário de forma a acomodar uma mensagem de boas vindas particularizada para cada usuário. A mensagem "DEFAULT" é Bom dia!
Separação do programa em múltiplos arquivos
Muitas vezes o programa se torna grande demais e o uso de múltiplos arquivos fonte torna-se necessário. A divisão também permite o desenvolvimento organizado do projeto, onde cada arquivo contém um grupo de instruções e variáveis globais relacionados com uma determinada parte do sistema (subsistema ou módulo).
É necessário, no entanto, criar arquivos cabeçalho (headers ou .h) para declarar protótipos de funções e variáveis globais cuja visibilidade deve ser exportada para outros arquivos. Exemplo:
Seja um projeto com dois arquivos. No arquivo t1.c existe o seguinte conteúdo:
#include <stdio.h>
#include "t2.h"
int y;
void alfa(int x)
{
printf("x=%d\n",x);
}
main()
{
y = 20;
alfa(2);
beta();
}
Observe que a função main() usa as funções a alfa() e beta(). Mas beta() não está implementada em t1.c. Ela está implementada em um outro arquivo t2.c. Neste caso, para que o compilador possa validar os parâmetros e o retorno da função beta() é necessário incluir um arquivo header t2.h que possui tais informações.
Arquivo t2.h:
extern void beta();
Note o uso da palavra extern para informação do PROTÓTIPO da função.
O arquivo t2.c possui a implementação de beta():
#include <stdio.h>
#include "t1.h"
void beta()
{
alfa(23);
printf ("y=%d\n",y);
}
Note que beta() usa a função alfa() que está implementada em t1.c. Neste caso ela inclui o arquivo t1.h que contém o protótipo de alfa():
extern int y;
extern void alfa(int x); /* extern aqui é opcional */
REGRAS GERAIS PARA CONSTRUÇÂO DO HEADER
- Se você definir uma variável global em arquivo fonte, digamos no t1.c, e deseja que outros arquivos "vejam" está variável então coloque uma declaração desta variável em um arquivo header (t1.h) com a palavra chave extern.
NOTA: note que existe uma diferença entre definir e declarar. Se você cria uma variável global, por exemplo, int x; no arquivo fonte t1.c, você está definindo a variável. Será alocada uma área de memória para esta veriável. Se você declara a variável no t1.h usando o extern, você simplesmente está informando que esta variável existe e qual tipo possui.
- Nunca defina a variável no header pois estará abrindo a possibilidade para que cada arquivo que inclua este header crie uma instância desta variável;
- Se você quer publicar (informar) outros arquivos fonte sobre funçṍes de um arquivo, por exemplo, a função beta() do exemplo passado, então insira uma declaração da função no header. Neste caso a palavra chave é opcional.
Ver discussão em: [3]
Compilando múltiplos arquivos
É possível compilar e linkar os múltiplos arquivos da forma:
gcc t1.c t2.c -o t1
A desvantagem desta abordagem é que os dois arquivos sempre serão compilados, independente de mudanças. Pode-se compilá-los de forma independente da forma:
gcc -c t1.c gcc -c t2.c
E então linká-los:
gcc t1.o t2.o -o t1
Nas aulas posteriores veremos que é possível utilizar o utilitário make para controlar a compilação do projeto.
Você deve ter notado o uso de include com aspas e com < e >. Quando um arquivo include é fornecido entre aspas então o arquivo a ser incluído é procurado no próprio diretório onde está o fonte. Caso contrário, ele é procurado em diretórios que o gcc está configurado (consulta em variáveis do sistema) para procurá-lo.
Separando as Funcionalidades do Administrador
- Implementar o esqueleto da função administrar conforme o fluxograma abaixo. Use o comando switch. Todas as funções associadas ao administrador devem ser implementadas em um arquivo separado chamado admin.c. As fuinções do usuário e o main() devem ser impleemnatdas em um arquivo usuario.c. Implementa os headers necessários para exportar as variáveis e funções de um arquivo para outro.
- implementar a funcionalidade de desbloquear a conta de um usuário bloqueado.
- Implementar uma funcionalidade de inserir uma mensagem para um determinado usuário.
AULA 20 - 12/12/2012
Objetivos
- Guard headers
- compilação condicional
- continuação do exemplo de controle de acesso
O problema de múltiplas inclusão de headers [4]
Seja um arquivo avo.h:
struct familia {
};
E um arquivo pai,h:
#include "avo.h"
Finalmente um arquivo filho.h:
#include "avo.h"
#include "pai.h"
Considere o fonte filho.c
#include "filho.h"
Se este arquivo for compilado, teremos um erro porque devido a dupla inclusão do header avo.h a estrutura familia estará sendo duplicada.
Compilação Condicional e Guard Headers
As diretivas de pré-compilação #ifndef e #ifdef são usadas quando queremos compilar "condicionalmente" determinado bloco de código.
Por exemplo, podemos criar guard headers usando a diretiva #ifndef de forma a inserir unicamente um código de um header. No exemplo anterior, o arquivo avo.c poderia ser "guardado" da forma:
#ifndef AVO_H
#define AVO_H
struct familia {
};
#endif
Neste caso, guando o arquivo filho.c for compilado, o arquivo avo.h é duplamente incluído. O compilador, ao encontrar a diretiva #ifndef AVO_H da primeira inclusão, observa que o símbolo AVO_H não foi definido ainda (com um #define). Neste caso, ele compila o código que se segue. No código que se segue o símbolo AVO_H é definido. Ao encontrar a segunda inclusão de de avo.h, o compilador novamente se depara com a diretiva #ifndef AVO_H. Neste momento, o símbolo AVO_H já foi definido e o compilador ignora o código que se segue até encontrar o #endif. É a compilação condicional...
É uma boa prática proteger os arquivos headers com uma guarda de forma a evitar problemas posteriores.
Aula 21
Exercícios de preparação para a prova
- Questão 3 da prova 1. Depurar com GDB colocar break na entrada do main() e entrar nas funções print_quad().
Visualizar os valores das variáveis. Colocar break na entrada do segundo for.
#include <stdio.h>
/*
FUNCAO QUE IMPRIME UM PSEUDO QUADRADO DE n linhas por n caracters e
com margem configuravel
*/
void print_quad(int margem, char caracter, int lado)
{
int i,j;
for (i=0;i<lado;i++) {
for(j=0;j<margem;j++)
printf("%c", ' ');
for(j=0;j<lado;j++)
printf("%c",caracter);
printf("\n");
}
}
void main()
{
print_quad(10,'A',10);
print_quad(5,'B',20);
}
- Multiplicação de Matrizes
void mult_matr(int a[3][3],int b[3][3],int c[3][3])
{
int i,j,k;
for (i=0;i<3;i++)
for (j=0;j<3;j++) {
c[i][j]=0;
for (k=0;k<3;k++)
c[i][j]=a[i][k]*b[k][j]+c[i][j];
}
}
void main()
{
int x[3][3]={
{3,5,6},
{9,5,6},
{4,3,8}
};
int y[3][3]={
{2,5,3},
{4,2,8},
{1,3,9}
};
int z[3][3];
mult_matr(x,y,z);
}
NOTA: Os parâmetros matrizes podem ser vistos com: graph display *c @ 3
- Deletando elementos da Tabela de Usuários do Sistema de Controle de Acesso
Para remover um elemento da tabela de usuários vamos convencionar o usu de uma string vazia. Para remover um elemento basta portanto colocor 0 no primeiro elemento do vetor.
Exercício: Implementar o limpar_tabela, limpar_
Uso do comando break para sair de um loop
Trabalho de Final de Disciplina
Itens a serem incluídos no controle de acesso:
- Interface GUI para o administrador. Ver Tutorial GTK e [5];
- Interface usuário GUI simulando o display LCD de 2 linhas 40 caracteres por linha e o teclado numérico;
- Interface usuário via celular/App Inventor com bluetooth;
- Arquivo de log de entrada/saída de usuários com horário e data. Prever um mecanismo de aviso de saída;
- Armazenamento da base de dados de usuários/administrador em arquivo;
- Prever possibilidade de vários administradores;
- Prever perguntas adicionais para abrir porta: randomicamente perguntar nome pai,cidade onde nasceu etc;
Compilando para GTK
Instale a biblioteca GTK: sudo apt-get install libgtk2.0-dev
e compile da forma:
gcc -o hello_gtk -DGTK_ENABLE_BROKEN hello_gtk.c `pkg-config --libs --cflags gtk+-2.0
Ponteiros
- referências:
#include <stdio.h>
main()
{
int x;
int *p;
x=5;
printf("Valor de x antes = %d\n", x);
p = &x;
*p=10;
printf("Valor de x depois = %d\n", x);
printf("Valor de p = %p\n", p);
}
#include <stdio.h>
main()
{
char x[10]="ifsc";
char *p;
p = &x[2];
printf("x[2] = %c\n", *p);
p = x;
printf("string %s\n", p);
while (*p!=0) {
printf("Endereco %p conteúdo %c\n", p,*p);
p++;
}
}
#include <stdio.h>
main()
{
int x[10]= {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
int *p;
int i;
p = x;
i=0;
while (i<10) {
printf(" endereco %p e conteudo %d\n", p, *p);
p++;
i++;
}
}
#include <stdio.h>
void str_cpy(char *pdest, char *pfonte)
{
while (*pfonte!=0) {
*pdest++ = *pfonte++;
}
*pdest = 0;
}
int str_len (char *p)
{
int i=0;
while (*p++!=0)
i++;
return i;
}
main()
{
char fonte[10]="ifsc";
char destino[10];
str_cpy(destino, fonte);
printf("string destino = %s\n", destino);
printf("tamanho de dest = %d\n", str_len(destino));
}
AULA 22 Dia 4/2/2013
Objetivos
- Exercícios de preparação para avaliação
- Revisão Ponteiros
Exercícios
Exercício 1
Elaborar uma subrotina que recebe uma cadeia de caracteres como parâmetro (passada como referência). A subrotina deve excluir todas as vogais da cadeia e retornar o número de vogais eliminadas. Por exemplo: se a cadeia for "casa", deve ficar "cs"
Esqueleto da função:
#include <stdio.h>
int elimina_vogal(char cadeia[])
{
}
void main()
{
char x[20]="casa";
int num_vg;
num_vg = elimina_vogal(x)
printf("cadeia = %s e numero vogais eliminadas = %d\n", x, num_vg);
}
Saída:
cadeia = cs e numero vogais eliminadas = 2
Exercício 2
Elaborar uma tabela global (com 4 registros) que permita armazenar em cada registro (linha) os dados de um aluno:
-nome -endereço -nota bim1, bim2, bim3, bim4 -média anual
Implementar um programa que inicia a tabela com o nome, endereço e com as notas bimestrais. Construir uma função que permita calcular a média anual do aluno, a média anual da turma e o número de alunos com nota acima da média.
struct TRegistroAluno{
char nome[30];
:
} TabelaTurma[4]; /* colocar inicialização para os 4 alunos */
void calcular_medias()
{
/* calcular média por aluno e geral*/
/* computar número de alunos acima da média */
}
main()
{
calcular_medias();
}
Revisando ponteiros
Entendendo a memória do computador
A memória de um computador pode ser vista como um vetor de bytes.
Cada byte possui um endereço. O tamanho da memória é definido pelo tamanho do barramento de endereços usado para acessá-la.
Uma variável ocupa uma área da memória. Tipicamente uma variável to tipo char se utiliza de um byte. Já uma variável do tipo int pode (dependendo do sistema) usar 4 bytes contíguos.
Uma variável possui um endereço e um conteúdo (dados).
Ponteiros
Uma variável ponteiro tem como conteúdo um endereço.
Portanto a variável ponteiro possui um endereço e contém um endereço como conteúdo.
AULA 23 Dia 6/2/2013
Avaliação de Laboratório
Questão 1
Implementar uma função para inverter uma string, duplicando qualquer ocorrência de vogal 'a' ou 'o'. Retornar o número de vogais 'a' encontradas. Se julgar necessário use strlen e/ou strcpy da biblioteca.
int inv_string_filtra(char cadeia[])
{
}
main()
{
char alfa[100]="florianopolis";
int num;
num = inv_string_filtra(alfa);
printf("string invertida = %s e numero de ocorrencias = %d\n", alfa, num);
}
A saida deve ser:
string invertida = siloopoonaairoolf e numero de ocorrencias = 1
Questão 2
Implementar uma tabela global de registros de produtos que reflete o estoque de uma loja. Cada registro deve permitir descrever: -código do produto -descrição do produto -quantidade em estoque -setor (1-eletronicos, 2-eletrodomesticos, 3-cozinha, 4-esportes) -preço unitário -código do fornecedor.
Obs: implemente a tabela com 5 registros para fins de teste. Implementar uma função que computa o total em reais relativo a produtos estocados de um determinado setor. O setor é repassado como parâmetro. Se for repassado 0 então será computado para todos os setores.
AULA 24
Objetivos
- Vetores de ponteiros
- Argumentos de linha de comando
- Alocação dinâmica de memória
- Aplicação de alocação dinâmica no exemplo do controle de acesso
Vetores de ponteiros
Como visto em aulas anteiriores, variáveis ponteiros possuem como conteúdo um endereço. É perfeitamente possível construir vetores e matrizes de ponteiros. Por exemplo:
#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]);
}
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 <string.h>
int elimina_vogal(char cadeia[])
{
int i, j, cont=0;
char aux_cadeia[100];
for(i=0,j=0;cadeia[i]!=0;i++) {
if (cadeia[i]=='a') {
cont++;
} else {
aux_cadeia[j] = cadeia[i];
j++;
}
}
aux_cadeia[j]=0;
strcpy (cadeia,aux_cadeia);
return cont;
}
void main()
{
char x[20]="casa";
int num_vg;
num_vg = elimina_vogal(x);
printf("cadeia = %s e numero vogais eliminadas = %d\n", x, num_vg);
}
#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;