PR1022804 2022 2 AULA10

Estruturas (struct)

Objetivos

• Definição de estruturas;
• Estruturas como parâmetros;
• Inicialização de estruturas;
• Cópia de estruturas;

Na linguagem C é possível criar tipos de dados que representam uma estrutura. Veja o exemplo seguinte

#include <stdio.h>

struct TUsuario /* struct TUsuario é o nome do tipo que está sendo criado */
{ 
  char userID[20];
  char senha[20];
} Usuario; /* aqui é definida uma variável do  tipo struct TUsuario */

struct TUsuario TabelaUsuario[20];

void main()
{
  scanf("%s", Usuario.userID);
  scanf("%s", Usuario.senha);
  scanf("%s", TabelaUsuario[10].userID);
  scanf("%s", TabelaUsuario[10].senha);
}

Neste exemplo, foi definido um tipo (modelo) para o registro (struct TUsuario) e foi criada uma variável chamada Usuario a partir deste tipo. Na sequência foi criada mais uma variável (um vetor de estruturas) chamada TabelaUsuario. Note que basta usar as palavras chave struct Usuario para criar novas variáveis. O tipo completo é definido uma única vez no início.

Exercícios

1. Criar um programa que define uma struct para armazenamento do nome e das notas bimestrais de um aluno. Atualizar a estrutura usando o scanf.
2. Alterar o programa para que ele calcule e imprima a média de cada aluno.

Resposta

#include <stdio.h> #define NUM_MAX 3 struct TAluno { char nome[30]; char matricula[11]; float b1,b2,b3,b4; } Turma[NUM_MAX]; void print_aluno(struct TAluno aux) { printf("Nome -> %s\n", aux.nome); printf("Matrícula -> %s\n", aux.matricula); printf("Bimestre 1 -> %f\n", aux.b1); printf("Bimestre 2 -> %f\n", aux.b2); printf("Bimestre 3 -> %f\n", aux.b3); printf("Bimestre 4 -> %f\n", aux.b4); } void main() { int i; for(i=0;i<NUM_MAX;i++) { printf("Entre com o nome do aluno\n"); scanf("%s", Turma[i].nome); printf("Entre com a matrícula do aluno\n"); scanf("%s", Turma[i].matricula); printf("Entre com a nota do bimestre 1\n"); scanf("%f", &Turma[i].b1); printf("Entre com a nota do bimestre 2\n"); scanf("%f", &Turma[i].b2); printf("Entre com a nota do bimestre 3\n"); scanf("%f", &Turma[i].b3); printf("Entre com a nota do bimestre 4\n"); scanf("%f", &Turma[i].b4); } for(i=0;i<NUM_MAX;i++) { printf("=========== Aluno %d ============\n", i); print_aluno(Turma[i]); } }

Copiando estruturas

O exemplo a seguir demonstra como se pode copiar uma variável struct para outra do mesmo tipo.

#include <stdio.h>
  
struct THoras{
   int hora;
   int minuto;
   int segundo;
};

struct THoras Ontem = {2,10,57};

void main()
{
     struct THoras Hoje;
     Hoje = Ontem;

     printf("Hora hoje = %d, Minuto hoje = %d e Segundo hoje %d\n", Hoje.hora, Hoje.minuto, Hoje.segundo);
}

Estruturas dentro de estruturas

Vamos ver um exemplo com estruturas definidas dentro de estruturas:

#include <stdio.h>
  
struct TEndereco{
     char rua[50];
     char numero[10];
};

struct TCidadao{
  char nome[50];
  char cpf[20];
  struct TEndereco endereco;
  int num_filhos;
};

void main()
{
  struct TCidadao Cidadao;

  printf("Entre com o nome\n");
  scanf ("%s",Cidadao.nome); // substitua por gets()

  printf("Entre com o cpf\n");
  scanf ("%s",Cidadao.cpf);

  printf("Entre a rua\n");
  scanf ("%s",Cidadao.endereco.rua); // substitua por gets()

  printf("Entre a numero\n");   
  scanf ("%s",Cidadao.endereco.numero);

  printf("Entre com o número de filhos\n");
  scanf ("%d",&Cidadao.num_filhos);
  
}

Exercício 1: Faça um código adicional para imprimir o conteúdo lido na estrutura.

Resposta

#include <stdio.h> struct TEndereco{ char rua[50]; char numero[10]; }; struct TCidadao{ char nome[50]; char cpf[20]; struct TEndereco endereco; int num_filhos; }; void print_endereco(struct TEndereco aux) { printf ("Rua %s Número %s\n", aux.rua, aux.numero); } void print_cidadao(struct TCidadao aux) { printf("Nome: %s CPF: %s ", aux.nome, aux.cpf); print_endereco(aux.endereco); printf("Numero de filhos %d\n", aux.num_filhos); } void main() { struct TCidadao Cidadao; printf("Entre com o nome\n"); scanf ("%s",Cidadao.nome); printf("Entre com o cpf\n"); scanf ("%s",Cidadao.cpf); printf("Entre a rua\n"); scanf ("%s",Cidadao.endereco.rua); printf("Entre a numero\n"); scanf ("%s",Cidadao.endereco.numero); printf("Entre com o número de filhos\n"); scanf ("%d",&Cidadao.num_filhos); }

Iniciando estruturas na definição

Como toda variável, é possível dar valores para uma variável do tipo struct definida no programa:

#include <stdio.h>
 
struct TEndereco{
     char rua[50];
     char numero[10];
};
 
struct TCidadao{
  char nome[50];
  char cpf[20];
  struct TEndereco endereco;
  int num_filhos;
};
 
void main()
{
  struct TCidadao Cidadao = {"Maria",
                             "42342342234",
                             {"Rua AlfaBeta","145"},
                             5
                            };
 
  printf("Rua do cidadao = %s\n", Cidadao.endereco.rua);
 
}

Passando estruturas como parâmetro e retornando estruturas

Se não for usado o operador "&" , um parâmetro que é estrutura será passado por cópia. Não apresentaremos agora a passagem por endereço pois necessita do conceito de ponteiro. Observe o exercício abaixo.

#include <stdio.h>
  
struct TEndereco{
     char rua[50];
     char numero[10];
};

struct TCidadao{
  char nome[50];
  char cpf[20];
  struct TEndereco endereco;
  int num_filhos;
};

void print_struct (struct TCidadao aux)
{
  printf("nome=%s cpf=%s\n", aux.nome, aux.cpf);
  printf("endereço inicial do aux %p\n", &aux);
}

void main()
{
  struct TCidadao Cidadao;

  printf("Entre com o nome\n");
  scanf ("%s",Cidadao.nome);

  printf("Entre com o cpf\n");
  scanf ("%s",Cidadao.cpf);

  printf("Entre a rua\n");
  scanf ("%s",Cidadao.endereco.rua);

  printf("Entre a numero\n");   
  scanf ("%s",Cidadao.endereco.numero);

  printf("Entre com o número de filhos\n");
  scanf ("%d",&Cidadao.num_filhos);
  
  print_struct(Cidadao);

  printf("endereço inicial do Cidadao %p\n", &Cidadao);
}

O que podemos concluir com os endereços que foram mostrados??? Vamos a mais um exemplo.

#include <stdio.h>
  
struct TEndereco{
     char rua[50];
     char numero[10];
};

struct TCidadao{
  char nome[50];
  char cpf[20];
  struct TEndereco endereco;
  int num_filhos;
};

struct TCidadao ler_struct()
{
  struct TCidadao aux;

  printf("Entre com o nome\n");
  scanf ("%s",aux.nome);

  printf("Entre com o cpf\n");
  scanf ("%s",aux.cpf);

  printf("Entre a rua\n");
  scanf ("%s",aux.endereco.rua);

  printf("Entre a numero\n");   
  scanf ("%s",aux.endereco.numero);

  printf("Entre com o número de filhos\n");
  scanf ("%d",&aux.num_filhos);

  return aux;
}

void print_struct (struct TCidadao aux)
{
  printf("nome=%s cpf=%s\n", aux.nome, aux.cpf);
  printf("endereço inicial do aux %p\n", &aux);
}

void main()
{
  struct TCidadao Cidadao;

  Cidadao = ler_struct();

  print_struct(Cidadao);

  printf("endereço inicial do Cidadao %p\n", &Cidadao);
}

Aplicação no Controle de Acesso

O exemplo a seguir implementa uma parte do programa de controle de acesso usando estruturas. Neste exemplo a tabela de usuários já vem inicializada nos campos UserID e Senha.

#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();
     }
 }   
}

Desafios com Structs

Desafio 1

Implementar uma função converte_para_polar que recebe como parâmetro um número complexo na forma retangular (representado por uma struct). A função deve retornar uma struct contendo o número complexo na forma polar.Usar as funções sqrtf e atanf da [matemáticas biblioteca matemática]. Como converter:

$mod={\sqrt {x^{2}+y^{2}}}$

$\phi =\arctan {\frac {y}{x}}$ ou $\phi =\tan ^{-1}{\frac {y}{x}}$

NOTE que as funções atanf e similares retornam em RADIANOS.

Solução

#include <stdio.h> #include <math.h> struct tipo_ret { float x; float y; }; struct tipo_polar { float mod; float ang; }; /* Função para converter complexo retangular em polar */ struct tipo_polar converter_ret_pol(struct tipo_ret num_ret) { struct tipo_polar num_polar; float aux; aux = num_ret.x*num_ret.x + num_ret.y*num_ret.y; /* falta a lógica para detectar o quadrante */ num_polar.mod = sqrtf(aux); num_polar.ang = atanf(num_ret.y/num_ret.x); return num_polar; } /* Função para imprimir complexo retangular */ void imprimir_complexo_ret(struct tipo_ret num_ret) { printf("Coordenada x = %f", num_ret.x); printf("Coordenada y = %f\n", num_ret.y); } /* Função para imprimir complexo retangular */ void imprimir_complexto_pol(struct tipo_ret num_ret) { printf("Coordenada x = %f", num_ret.x); printf("Coordenada y = %f\n", num_ret.y); } main() { struct tipo_ret num1; struct tipo_polar num2; num1.x = 5; num1.y = 10; num2 = converter_ret_pol (num1); }

Desafio 2

Implementar uma função que some dois números complexos no formato retangular e retorne a soma como um complexo retangular.

Desafio 3

Implementar uma função que some dois números complexos no formato polar e retorna a soma no formato polar.

Exercícios

1. 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.

Solução 1

#include <stdio.h> #include <string.h> /**********************************************/ /*** PROGRAMA DE CONTROLE DE ACESSO **/ /** Autor: Turma ENG.TELECOM - 2013.1 */ /**********************************************/ /** VARIÁVEIS GLOBAIS DESTE MÓDULO ****/ struct TRegistroUsuario { char UserId[10]; char Senha[10]; int contador; }; /* Tabela de Usuários */ struct TRegistroUsuario TabelaUsuarios[4] = { {"joao","abcd",0}, {"maria","xxxx",0}, {"jose","yyyy",0}, {"lara","zzzz",0}, }; 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() { char aux_senha[10]; int userEncontrado=1; int i; printf("Entre com a senha do admin \n"); scanf ("%s", aux_senha); if(strcmp(aux_senha,"123456")==0) { /* senha valida do admin - agora entre com userid a ser desbloqueado */ printf("Entre com userdID a ser desbloqueado\n"); scanf("%s",userID); for (i=0;i<4 && userEncontrado; i++) { if( strcmp(userID, TabelaUsuarios[i].UserId)==0) userEncontrado=0; } if (userEncontrado==0) { i--; TabelaUsuarios[i].contador=0; } } } /** 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) { i--; /* o indice do sujeito é i-1 */ if (TabelaUsuarios[i].contador<3){ printf("Bom dia %s! Entre com a senha\n", userID); scanf("%s",senha); if(strcmp(senha,TabelaUsuarios[i].Senha)==0) { printf("Abrir porta!!!\n"); TabelaUsuarios[i].contador=0; } else { TabelaUsuarios[i].contador++; printf("Senha Inválida\n"); printf("Tentativas restantes %d\n", 3-TabelaUsuarios[i].contador); } } else { printf("Usuário bloqueado\n"); } } else { printf("Usuário não encontrado\n"); } } void main() { for(;;) { mostrar_menu_entrada_usuario(); scanf("%s",userID); if (strcmp(userID, "admin")==0) { administrar(); } else { tratar_usuario(); } } }

2. Implementar uma funcionalidade do administrador para desbloquear o usuário bloqueado.

Solução 2

#include <stdio.h> #include <string.h> /**********************************************/ /*** PROGRAMA DE CONTROLE DE ACESSO */ /** Autores: Daniel Trevisan Tatsch */ /** Ricardo Amorim */ /**********************************************/ /** VARIÁVEIS GLOBAIS DESTE MÓDULO ****/ struct TRegistroUsuario { char UserId[10]; char Senha[10]; int ativo; }; /* Tabela de Usuários */ struct TRegistroUsuario TabelaUsuarios[4] = { {"joao","abcd",1}, {"maria","xxxx",1}, {"jose","yyyy",1}, {"lara","zzzz",1}, }; char userID[20]; /** FUNÇÔES DESTE MÓDULO ****/ void mostrar_menu_entrada_usuario() { printf("\n********************************************"); printf("\nEntre com o seu USERID para ter acesso: "); printf("\n********************************************\n"); } /** Função que implementa as tarefas do administrador **/ void administrar() { int i; for(i=0;i<4;i++) TabelaUsuarios[i].ativo=1; printf("\nTodos os usuários foram liberados!\n"); } /** Função que valida um usuário e abre a porta **/ void tratar_usuario() { char senha[10]; int userEncontrado=1; int i, cont = 0; /* 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; } if (userEncontrado==0) { // se usuário encontrado... for(;;){ if(TabelaUsuarios[i-1].ativo){ // se usuário ativo (1)... printf("Bom dia %s! Entre com a senha\n", userID); scanf("%s",senha); if(strcmp(senha,TabelaUsuarios[i-1].Senha)==0){ // se senha confere (0)... printf("Abrir porta!!!\n"); cont=0; break; } else { printf("Senha Inválida\n"); cont++; if(cont==3){ printf("\nUsuário Bloqueado!\n"); TabelaUsuarios[i-1].ativo = 0; break; } } } else { printf("\nUsuário Bloqueado!\n"); // usuario bloqueado ativo (0) break; } } // fim do for(;;) } else printf("\nUsuário não encontrado!\n"); // se usuario nao encontrado. } void main() { for(;;) { mostrar_menu_entrada_usuario(); scanf("%s",userID); if (strcmp(userID, "admin")==0) { administrar(); } else { tratar_usuario(); } } }

3. 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!
4. Implementar na função administrar a inserção da mensagem no exercício anterior.
5. Na solução acima criar uma função que procura usuário na tabela (já que este código é utilizado em mais do que um luga). A função deve receber o UserID a ser procurado e deve retornar um inteiro correspondente ao índice do usuário encontrado ou -1 se não for encontrado.

Referências

[1] https://pt.wikibooks.org/wiki/Programar_em_C/Estruturas

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