PRG29002 - Programação I - Eng.Telecom 2017-1
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Dados importantes
- Professor da Disciplina: Cleber Jorge Amaral
- Email: cleber.amaral@ifsc.edu.br
- Atendimento paralelo: terças e quintas das 12:00 as 13:00 na Sala Multimeios de Tele (ao lado da reprografia)
- Agenda do professor: Ver página
Dados da Disciplina
- Ementa da disciplina na wiki: Engenharia de Telecomunicações 2ª Fase
- Página no moodle: moodle
- Monitoria: Programa_de_monitoria_dos_cursos_superiores_de_Telecomunicações
Algoritmos utilizando fluxograma
Introdução aos algoritmos utilizando fluxograma
| Introdução aos algoritmos utilizando fluxograma |
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Desenvolvendo algoritmos na forma de fluxogramas
| Desenvolvendo algoritmos na forma de fluxogramas |
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Exercícios para resolver em sala de aula:
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Pseudo-código
Pseudo-código utilizando Portugol - Introdução e condicionais
- Slides sobre pseudocódigo disponibilizados no moodle.
Ver exemplos de códigos Portugol dentro do software portugol (menu Arquivo->Abrir exemplo)
| Exercícios - Pseudocodigo (série 0) |
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Exercícios - Pseudocodigo (série 0):
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Pseudo-código utilizando Portugol - repetições
| Exercícios - Pseudocodigo (série 1) |
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Exercícios - Pseudocodigo (série 1):
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| Exercícios - Pseudocodigo (série 2) |
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Exercícios - Pseudocpodigo (série 2):
Exercícios complementares:
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Pseudo-código utilizando Portugol - sub-rotinas e registros
| Exercícios - Pseudocodigo (série 3) |
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Exercícios - Pseudocodigo (série 3):
Parte da implementação do problema das funções trigonométricas
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Programação em C (ANSI)
Programação em C (ANSI) - Introdução ao C
| Introdução ao C e funções de saída e entrada de dados |
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Programação em C (ANSI) - Controle de fluxo em C
Programação em C (ANSI) - Condicionais
| Condicionais em C |
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| Exercícios - C (série 0) |
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Programação em C (ANSI) - Repetições
| Estruturas de repetição em C |
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| Exercícios - C (série 1) |
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Funções
| Funções |
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| A função main |
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O programa inicia pela primeira instrução contida na função main() e também se encerra na última instrução. O retorno padrão da função main é um int que representa um código de erros reconhecidos por muitos sistemas operacionais. Se o programa terminou sua execução corretamente o retorno deverá ser 0 (zero). int main(void)
{
//Programa
return 0;
}
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| O método exit() |
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Uma alternativa a terminação do programa chegando ao fim da função main é a função exit da biblioteca <stdlib.h>. Para esta função deve-se passar um argumento inteiro que tem o mesmo significado do código de retorno da função main, portanto exit(0) representa uma terminação normal, alternativamente exit(EXIT_SUCCESS). Para representar uma terminação anormal pode-se utilizar exit(EXIT_FAILURE) ou exit(1).
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Vetores, strings e matrizes em C
| Vetores e matrizes em C |
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char nome_da_string [tamanho];
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| Gerando números pseudo-aleatórios |
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| Tabela ASCII |
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| Vetor de tamanho variável |
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O vetor de tamanho variável (variable lenght array) é um recurso do C que permite que o tamanho do vetor seja definido em tempo de execução. Na prática o C irá alocar uma quantidade de memória que não precisa estar definida antes da execução. variable-lenght |
| Exercícios - C (série 2) |
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| Exercícios - C (série 3) |
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Tipos de dados compostos
| Estruturas |
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Assim como o vetor a estrutura é um conjunto de dados, mas traz uma vantagem: a possibilidade de possuir "campos" de diferentes tipos de variáveis. Por exemplo, a struct TPessoa poderia ter os campos nome (char[40]) e idade (int). A declaração genérica da estrutura é: struct TNome_do_tipo {
//variável 1
//variável 2
//variável N
} nome_instancia;
#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];
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.
#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);
}
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]);
}
}
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);
}
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);
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);
}
Como toda variável, é possível dar valores para uma variável do tipo struct definida no programa: #include <stdio.h>
struct TEndereco {
char rua[50];
int numero;
};
struct TCidadao{
char nome[50];
char cpf[20];
struct TEndereco endereco;
};
int main(void)
{
//Inicializando com parâmetros em sequencia (ordem tem que ser respeitada)
struct TCidadao CidadaoMaria = {"Maria","42342342234",{"Rua AlfaBeta",145}};
//Inicializando com parâmetros via campo (não é necessário respeitar qualquer ordem)
struct TCidadao CidadaoJose = {.cpf = "1234567890", .endereco.numero = 541,.nome = "Jose",.endereco.rua = "Rua GamaDelta"};
printf("Rua do cidadao %s = %s\n", CidadaoMaria.nome, CidadaoMaria.endereco.rua);
printf("Rua do cidadao %s = %s\n", CidadaoJose.nome, CidadaoJose.endereco.rua);
}
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 conceita 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);
}
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| Exercícios - C (série 4) |
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| Unions |
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Union é um recurso do C que permite declarar um conjunto de dados que irá ocupar um mesmo espaço. É bastante empregado quando se deseja economizar espaço ou não se tem certeza sobre qual tipo de dado deve ser armazenado para determinada instancia. No exemplo a seguir é criada uma struct chamada TProduto e dentro destra estrutura há uma área de detalhamento do produto que é de uso genérico, para alguns produtos há campos específicos para preenchimento e outros não se tem ao certo os detalhes, portanto fica um campo de uso geral.
#include <stdio.h>
struct TRoupeiro{
char cor[20];
int volume;
float peso;
};
struct TProduto{
int id;
char nome[20];
union {
struct TRoupeiro roupeiro;
char descricao_generica[sizeof(int)+sizeof(float)+20];
};
};
int main(void)
{
struct TProduto vaso_decorativo = {
.id = 2,.nome = "Vaso decorativo 1",
.descricao_generica = "em vidro - peça única"
};
struct TProduto guarda_roupas_solteiro = {
.id = 1,.nome = "Roupeiro 3 portas",
.roupeiro.cor = "CZ", .roupeiro.volume = 304,.roupeiro.peso = 50.0
};
printf("nome = %s, \ndescrição = %s, \ncor = %s, \nvolume = %d, \npeso = %f\n\n\n",
guarda_roupas_solteiro.nome,
guarda_roupas_solteiro.descricao_generica,
guarda_roupas_solteiro.roupeiro.cor,
guarda_roupas_solteiro.roupeiro.volume,
guarda_roupas_solteiro.roupeiro.peso
);
printf("nome = %s, \ndescrição = %s, \ncor = %s, \nvolume = %d, \npeso = %f\n\n\n",
vaso_decorativo.nome,
vaso_decorativo.descricao_generica,
vaso_decorativo.roupeiro.cor,
vaso_decorativo.roupeiro.volume,
vaso_decorativo.roupeiro.peso
);
}
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Ponteiros
| Ponteiros |
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A memória de um computador pode ser vista como um vetor de bytes. Neste espaço vimos a utilização de variáveis diversas que podem armazenar valores que podem ser obtidos do usuários, serem resultados de ariméticas e muitas outras operações. O ponteiro nada mais é que um tipo de dado igualmente armazenado em memória, porém este dado se refere a um endereço da memória, ou seja, a um outro objeto. Este recurso é muito útil para diversos propósitos, basta pensar na própria aplicação do conceito "endereço", imagine como seria localizar uma casa em uma cidade sem haver uma forma de endereçar e armazenar os endereços das casas. Explorando esta analogia, cada lote possui um endereço e pode ter um conteúdo de diferentes tipos como uma casa, um prédio ou um conjunto de lojas, enfim, trazendo para o C seria como os tipos int, char, vetores diversos, etc. Assim é a memória, 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.
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int i = 10;
int *p;
long int li;
p = &i;
printf("Conteúdo de i: i = %d\n",i);
printf("Endereço de i: &i = %p\n",&i);
printf("Conteúdo de p: p = %p\n",p);
printf("Endereço de p: &p = %p\n",&p);
printf("Conteúdo apontado: *p = %d (conteúdo do endereço apontado por p)\n",*p);
printf("Tamanho do ponteiro = %li bytes\n",sizeof(p));
printf("Tamanho do lont int = %li bytes\n",sizeof(li));
printf("Tamanho do int = %li bytes\n",sizeof(i));
return 0;
}
Resposta obtida através do gcc em uma máquina Linux Ubuntu: Conteúdo de i: i = 10 Endereço de i: &i = 0x7ffeb25859e4 Conteúdo de p: p = 0x7ffeb25859e4 Endereço de p: &p = 0x7ffeb25859e8 Conteúdo apontado: *p = 10 (conteúdo do endereço apontado por p) Tamanho do ponteiro = 8 bytes Tamanho do lont int = 8 bytes Tamanho do int = 4 bytes
Conteúdo de i: i = 10 Endereço de i: &i = 0xbfadc2b8 Conteúdo de p: p = 0xbfadc2b8 Endereço de p: &p = 0xbfadc2bc Conteúdo apontado: *p = 10 (conteúdo do endereço apontado por p) Tamanho do ponteiro = 4 bytes Tamanho do lont int = 4 bytes Tamanho do int = 4 bytes
Observe o programa abaixo. A variável p é um ponteiro para inteiro. Isto significa que ela pode armazenar um endereço de um inteiro. #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);
}
Observe que para se referenciar o conteúdo da posição de memória apontada por p deve-se usar o asterisco: *p
main()
{
int x=10;
int y, *p;
}
Complete o código para copiar o conteúdo de x para y, sem que qualquer variável apareçam no lado esquerdo de um sinal de atribuição. Ou seja, sem envolver diretamente x e y.
main()
{
int x,y,w,*p1,*p2;
x = 20;
w = 30;
p1 = &x;
p2 = &w;
y = *p1 + *p2;
}
main()
{
int x,y,w,*p1,*p2, *p3;
x = 20;
w = 30;
p1 = &x;
p2 = &w;
y = *p1 + w;
p3 = &y;
*p3 = *p3 + 10;
y = *p1 + *p2 + *p3;
}
#include <stdio.h>
void main()
{
int x,y;
int *p;
y=0;
p=&y;
x=*p;
x=4;
(*p)++;
x--;
(*p) += x;
printf("\ny=%d x=%d\n",y,x);
}
Os ponteiro para char são muito utilizados pois permitem apontar para strings. A ideia é que ele aponte para o primeiro caracter (char) da string. Veja o exemplo abaixo. #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++;
}
}
Neste foi usado o incremento de um ponteiro, o que implica em adicionar ao endereço armazenado em p uma quantidade relativa ao tamanho do tipo apontado. No caso é 1 (tamanho de um char é um byte).
main()
{
char x[10]="ifsc";
char *p, y;
p = x + 2;
y= *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++;
}
}
OBSERVE que p++ incrementa em 4 unidades.
Ponteiros podem apontar para qualquer "objeto" de qualquer tipo. Vamos verificar como é possível apontar para uma estrutura: #include <stdio.h>
struct TRegistro {
char nome[20];
int idade;
} Tabela[4] = {
{"joao",18,},
{"maria",18,},
{"jose",19,},
{"lara",17,},
};
struct TRegistro *p;
main()
{
p = &Tabela[3]; /*p aponta para o registro 3 da tabela */
printf("O nome na posição 3 é %s e idade = %d\n", p->nome,p->idade);
}
NOTE que o uso de p->nome é uma alternativa ao uso de (*p).nome No primeiro caso pode-se ler: o campo nome do objeto que é apontado por p.
#include <stdio.h>
struct TRegistro {
char nome[20];
int idade;
} Tabela[4];
struct TRegistro *p;
main()
{
int i;
p = &Tabela[0]; /*p aponta para o registro 0 da tabela */
for (i=0;i<4;i++,p++)
{
printf("Digite o nome e idade da pessoa %d\n", i+1);
scanf("%s %d",p->nome,&(p->idade));
printf("\n\n>>>> O nome e idade da pessoa %d é: %s, %d \n\n\n", i+1, p->nome, p->idade);
}
}
No exemplo a abaixo a função RetornarStruct() retorna um ponteiro para uma estrutura. O cuidadado que se deve ter é que a função não deveria apontar para uma estrutura que foi criada localmente na função! #include <stdio.h>
struct TRegistro {
char nome[20];
int idade;
} Tabela[4] = {
{"joao",18,},
{"maria",18,},
{"jose",19,},
{"lara",17,},
};
struct TRegistro *p;
struct TRegistro * RetornarStruct(int indice)
{
return &Tabela[indice];
}
main()
{
p = RetornarStruct(2); /*p aponta para o registro 3 da tabela */
printf("O nome na posição 2 é %s e idade = %d\n", p->nome,p->idade);
}
#include <stdio.h>
struct TRegistro {
char nome[20];
int idade;
} Tabela[4] = {
{"joao",18,},
{"maria",18,},
{"jose",19,},
{"lara",17,},
};
struct TRegistro *p;
void MudarStruct(struct TRegistro *p1, int indice)
{
Tabela[indice] = *p1;
}
main()
{
struct TRegistro aux = {"luisa",16};
MudarStruct(&aux,2);
p = &Tabela[2];
printf("O nome na posição 2 é %s e idade = %d\n", p->nome,p->idade);
}
A função main() pode ter parâmetros formais, mas o programador não pode escolhores quais serão eles. A declaração que se pode ter para a função main() é: int main (int argc, char *argv[]); Exemplo: Escreva um programa que faça uso dos parâmentros argv e argc. O programa deverá receber da linha de comando o dia, mês e ano correntes (dd/mm/aaaa), e imprimir a data em formato apropriado. Veja o exemplo, supondo que o executável se chame data: $ data 04 11 2016 O programa deverá imprimir: $ 04 de novembro de 2016#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void main(int argc, char *argv[])
{
int mes;
char *nomemes [] = {"janeiro","fevereiro","março","abril","maio","junho","julho","agosto","setembro","outubro","novembro","dezembro"};
if(argc == 4) /* Testa se o numero de parametros fornecidos esta' (nome do programa, o dia, o mes e os dois ultimos algarismos do ano */
{
/* argv contem strings. A string referente ao mes deve ser
* transformada em um numero inteiro. A funcao atoi esta sendo
* usada para isto: recebe a string e transforma no inteiro equivalente
*/
mes = atoi(argv[2]);
if (mes<1 || mes>12) /* Testa se o mes e' valido */
printf("Erro!\nUso mes: mm, deve ser de 1 a 12.\n");
else
printf("\n%s de %s de %s\n\n", argv[1], nomemes[mes-1],argv[3]);
}
else
printf("Erro!\nUso: dd/mm/aaaa, devem ser inteiros, ou estão faltando.\n");
}
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| Usando ponteiros como parâmetros de entrada saída de funções |
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Enviar um ponteiro a uma função tem diversas aplicações, uma delas é a de evitar redundância de dados e realizar a leitura de informações "diretas da fonte". Estas informações quando são de grande volume também poderiam requisitar um grande volume de memória para copiar, então mais um motivo para se passar a referência (ponteiro). Observe como podemos usar ponteiros na passagem de parâmetros: #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));
}
#include <stdio.h>
void alfa(int *p)
{
*p=10;
}
main()
{
int x;
x =5;
printf("Valor de x antes da chamada de alfa = %d\n", x);
alfa(&x);
printf("Valor de x depois da chamada de alfa = %d\n", x);
}
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| Exercícios - C (série 5) |
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Utilizando typedef
| Typedef introdução |
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O compilador possui uma lista de tipos definidos como 'char', 'int', 'float' e outros. O C permite ainda que outros tipos sejam adicionados por código através da diretiva 'typedef'. A vantagem é principalmente tornar o programa mias inteligível, utilizando-se nomes intuitivos. Um exemplo, em um programa que processa cálculos financeiros poderia-se criar um tipo chamado para representar valores monetários, o tipo "Real", por exemplo. O comando seria conforme segue: typedef float Real; Então, declarar variáveis como salário, comissão e outras sendo do tipo "Real" tornaria o programa mais fácil de compreender. Real salario, comissao; //Seria equivalente a declarar "float salario, comissao", porem com 'Real' fica mais inteligível Outra vantagem de uso do typedef é a portabilidade entre plataformas. Imaginando um programa que roda em uma máquina 64 bits e é portado para uma 32 bits, ou 16 bits. Neste exemplo, a tratativa de números 64 bits é bastante diferente entre plataformas. Imaginando um campo 'quantidade' que pode armazenar números inteiros que podem variar até 2 bilhões (positivo ou negativo). Em uma máquina em que o inteiro ocupa 32 bits este variação é possível em um 'int'. Porém em uma plataforma cujo o inteiro ocupa 16 bits (short) já não será possível tal variação. Uma possível solução: typedef int quantidade; //Plataformas 32 bits ou superior Ou: typedef long quantidade; //Plataformas 16 bits |
| Utilizando typedef em estruturas |
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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void main()
{
typedef struct {
int x;
int y;
} TTeste;
TTeste *teste;
teste = (TTeste *) malloc (sizeof(TTeste));
if (teste==NULL) {
printf("erro de alocação");
exit(1);
}
teste->x=10;
free(teste);
teste=NULL;
}
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Recursividade
| Introdução a Recursividade |
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A recursividade ocorre quando uma função chama a si própria. O retorno da função é sempre dado a função que a chamou, então se a função chama a si própria ela mesma recebe o retorno de uma segunda chamada, a segunda chamada receberá o retorno se esta se chamar uma terceira vez e assim por diante. Esta característica é possível pois o C quando inicia a execução de uma função, salva o contexto da anterior em uma pilha, esta função anterior oportunamente receberá o retorno de uma função que chamou. É importante que a função quando projetada para trabalhar recursivamente possui um teste seguro para que não se chame infinitamente. Há ainda dois modos de operação, simples ou múltiplo. Na recursividade simples a função se chama apenas uma vezes dentro de uma execução. Na recursividade múltipla em um ciclo de execução a função se chama mais de uma vez (na mesma recursão). O modo simples tende a ser mais eficiente, o tempo e espaço tendem a aumentar linearmente conforme a quantidade de recursões. No modo múltiplo o tempo de execução e o espaço de memória que a função precisa aumentam exponencialmente. Fontes:
|
| Exemplo de recursividade simples |
|---|
O fatorial de um número natural n, representado por n!, é o produto de todos os inteiros positivos menores ou iguais a n fonte. <stdio.h>
int main()
{
int in, out = 0;
printf("Entre com o valor de entrada da fatorial: ");
scanf("%d",&in);
out = fact(in);
printf("Resultado: %d\n",out);
return 0;
}
int fact(int n)
{
if (n <= 1)
{
printf("Finalmente n = 1, a função para se se chamar e retorna o resultado final.\n");
return 1;
}
else
{
printf("Nesta chamada n = %d, esta função se chamará recursivamente se for maior que 1.\n",n);
return n * fact(n-1);
}
}
No exemplo acima, se entrarmos com o valor 3 (para realizar o fatorial de 3), a seguinte sequencia será processada: fact(3) Como 3 não é menor ou igual a 1, realiza chamada de si mesma porém com n-1 que será 2
fact(2) Como 2 não é menor ou igual a 1, realiza chamada de si mesma com n-1 que será 1
fact(1) Finalmente 1 é menor ou igual a 1, então o retorno será 1, este retorno será entregue a chamada anterior, quando era fact(2)
fact(2) retornará n * 1 (retorno recebido), resultado 2
fact(3) retornará n * 2 (2 foi o retorno que ela recebeu), resultando 6
Este modo é chamado de recursividade simples pois a função fact() é chamada apenas uma vez em uma recursão. |
| Exemplo de recursividade múltipla |
|---|
Na matemática os números de Fibonacci são definidos pela equação F(n) = F(n-1) + F(n-2) onde F(0) = 0 e F(1) = 1 fonte. #include <stdio.h>
int main()
{
int in, out = 0, i;
printf("Entre com o sequencial que deseja saber o fibonacci: ");
scanf("%d",&in);
out = fib(in);
printf("Resultado: %d\n",out);
printf("A sequencia fica assim:\n");
for (i=1;i<=in;i++) printf("%d ",fib(i));
printf("\n");
return 0;
}
int fib(int n)
{
if (n-1 <= 0)
return 0;
else if (n-1 == 1)
return 1;
else {
return fib(n-1) + fib(n-2);
}
}
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| Exercícios - avançado (série 6) |
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Acessando arquivos em C
| Introdução |
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Arquivos em C são tratados como "streams" que literalmente significa córrego (riacho), em computação significa dados em fluxo. Utilizado para tratar quantidade desconhecida de informações (potencialmente infinita). Por esta característica arquivos são acessados através de ponteiros do tipo FILE * (um tipo de dados declarado na biblioteca <stdio.h>). Ainda na stdio, há três streams padrão (stdin, stdout e stderror) que não precisam ser declarados e estão prontos para uso. Funcões como scanf e getchar, por exemplo, na prática estão obtendo dados do teclado (stdin) e funções como printf e putchar estão escrevendo da tela (stdout). Eventuais falhas serão também enviadas para a tela (stderr). A quantidade de streams que um programa mantém aberto pode ser limitado pelo sistema operacional. A biblioteca stdio.h suporta dois tipos de arquivos: binários ou texto. Os arquivos tipo texto são compostos por caracteres humanamente compreensíveis. Já os arquivos binários são codificados. Arquivos binários podem armazenar mais informações em menor espaço e são normalmente mais fáceis de serem lidos por programas tornando-os também mais performáticos. |
| Operações de abertura e fechamento de arquivos |
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A primeira ação será a de abertura de uma arquivo. É realizado com a função fopen que deve receber como parâmetros o nome do arquivo a ser aberto e o modo de abertura que especifica se será para leitura ou escrita. A diretiva restrict que aparece em ambos os argumentos não é muito relevante para o momento, basicamente está dizendo que estes espaços de memória não podem ser compartilhados (C99). FILE *fopen(const char * restrict filename, const char * restrict mode)
FILE * arquivo;
arquivo = fopen("IFSC.txt", "r");
Onde "r" significa somente leitura
arquivo = fopen("c:\\temp\\temp.txt", "w");
Onde "w" significa que o arquivo está sendo aberto para escrita Observe também o uso de "\\" e não apenas "\". Isto de deve pois algo como "C:\temp\temp.txt" teria então um "\t" que significa TAB. O uso de "\\" previne esta má interpretação. Uma outra alternativa é escrever "C:/temp/temp.txt", ou seja, com as barras invertidas. O operação fopen deve retornar um endereço válido se for bem sucedida, se falhar retornará NULL. Razões para falhas estão listadas aqui.
O caractere '+' representa o modo atualização (update mode). Para arquivos binários devem ter a letra "b" associada ("rb", "wb", "ab", "r+b"/"rb+", "w+b"/"wb+", "a+b"/"ab+"). No sistema operacional Linux a especificação de abertura de arquivo como binário não trará mudança pois é utilizado apenas um caractere para representar nova linha (\n). Porém, para manter portabilidade com o Windows que utiliza dois caracteres de nova linha '\r\n' é importante utilizar o modo 'b' para arquivos binários.
Permite o programa fechar um arquivo que não está mais sendo utilizado. Deve receber como parâmetro o ponteiro (FILE *) para o arquivo. Se fechar com sucesso retornará zero, caso ocorre erro retornará EOF (uma macro definida na stdio.h. int fclose(FILE *stream);
fclose(arquivo);
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| Operações de escrita de arquivos |
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Escreve uma saída em um stream apontado. A string apontada no segundo argumento se parece as utilizadas na função "printf". int fprintf(FILE * restrict stream, const char * restrict format, ...);
int fputc(int c, FILE *stream); //Escreve um caracter
int fputs(const char * restrict s, FILE restrict *stream); //Escreve uma string
#include <stdio.h>
int main(void)
{
FILE *p_arq;
int i;
if ((p_arq=fopen("IFSC.txt", "w")) == NULL) {
printf("Problemas na abertura do arquivo\n");
return 0;
} else {
printf("Arquivo aberto com sucesso. Iniciando escrita no arquivo...\n");
}
for (i = 0; i<10;i++) {
/* A funcao fprintf devolve o número de bytes gravados ou EOF se houve erro na gravação */
if((fprintf(p_arq,"Linha %d\n",i))==EOF) {
printf("Erro ao escrever no arquivo!\n");
return -1;
}
}
printf("Fim da escrita, observe o arquivo 'IFSC.txt' criado na mesma pasta deste executável!\n");
fclose(p_arq);
return 0;
}
Note que se o arquivo IFSC.txt não existir, ele será criado. |
| Operações de leitura de arquivos |
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Lê informações de um stream apontado em um formato definido. int fscanf(FILE *stream, const char *format, ...);
int fgetc(FILE *stream); //Lê um caracter e avança o cursor
char *fgets(char *str, int n, FILE *stream); //Lê um conjunto de caracteres limitado a n de tamanho, nova linha ou fim do arquivo
#include <stdio.h>
int main()
{
FILE *p_arq;
int i,j;
char buff[100];
if ((p_arq=fopen("IFSC.txt", "r")) == NULL) {
printf("Problemas na abertura do arquivo, o arquivo existe?\n");
return 0;
} else {
printf("Arquivo aberto com sucesso. Inicio da leitura do arquivo...\n");
}
while(1) {
if((fscanf(p_arq,"%s %d",buff,&j))==EOF) {
printf("Fim de leitura\n");
break;
}
printf("%s %d\n",buff,j);
}
fclose(p_arq);
return 0;
}
Note que o fscanf se comporta de forma similar ao scanf. A função retorna o caractere EOF (end-of-file) quando não existe mais dados a serem lidos. |
| Adicionando uma linha no final de um arquivo |
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#include <stdio.h>
#include <time.h>
int main(void)
{
time_t ltime;
FILE *fp;
if ((fp=fopen("leituras.log", "a")) == NULL) {
printf("Problemas na abertura do arquivo\n");
return;
}
time(<ime);
if ((fputs(ctime(<ime), fp)) != EOF ) {
fclose(fp);
} else {
printf("Erro na escrita do arquivo!\n");
}
}
Tipicamente, quando se abre uma arquivo para leitura/escrita, o "cursor" de acesso fica na posição 0 (início do arquivo). Se o arquivo for aberto em modo append ('a'), o "cursor" é posicionado no final. A cada acesso (leitura ou escrita), este cursor é incrementado conforme o número de dados lidos ou escritos. Execute este código algumas vezes e vá observando o que ocorre com o arquivo 'leituras.log'.
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <string.h>
int main(void)
{
time_t ltime;
FILE *fp;
struct tm *info;
char buffer[100],b2[100];
if ((fp=fopen("tst.log", "a+")) == NULL) {
printf("Problemas na abertura do arquivo\n");
return;
}
time(<ime);
info = localtime( <ime );
strftime(buffer,sizeof(buffer),"%x-%I:%M%p", info);
printf("Formatted date & time : |%s|\n", buffer );
strcat(buffer," Joao\n");
if ((fputs(buffer, fp)) == EOF ) {
printf("Erro na escrita do arquivo!\n");
}
fseek(fp,0,SEEK_SET);
while(1) {
if((fscanf(fp,"%s %s",buffer,b2))==EOF) {
printf("Fim de leitura\n");
break;
}
printf("Marcação lida: %s %s\n",buffer,b2);
}
fclose(fp);
return 0;
}
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| Alterando o cursor com fseek |
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Observe este exemplo que escreve em um arquivo e depois lê o conteúdo escrito. Neste caso é utilizado fseek para voltar o cursor para o início do arquivo. #include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
FILE *p_arq;
int i,j;
char buff[100];
if ((p_arq=fopen("IFSC.txt", "w+")) == NULL) {
printf("Problemas na abertura do arquivo\n");
return 0;
} else {
printf("Aberto com sucesso. Iniciando escrita no arquivo...\n");
}
for (i = 0; i<10;i++) {
if((fprintf(p_arq,"LINHA %d\n",i))==EOF) {
printf("Erro ao escrever no arquivo!\n");
return -1;
}
}
printf("Escrito! 'IFSC.txt' criado na pasta deste executável!\n");
/*Muda a posição do cursor para o início do arquivo*/
fseek(p_arq,0,SEEK_SET);
while(1) {
if((fscanf(p_arq,"%s %d",buff,&j))==EOF) {
printf("Fim de leitura\n");
break;
}
printf("%s %d\n",buff,j);
}
fclose(p_arq);
return 0;
}
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| Tratando erros de abertura de arquivo |
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Quando não é possível abrir um arquivo a função retorna NULL, porém para se saber o real motivo da falha é necessário consultar o "errno" que fica setado na biblioteca <errno.h>. Há diversos códigos de erro para váriadas funções, no caso da fopen, consulte aqui os erros possíveis. #include <stdio.h>
#include <errno.h>
int main()
{
FILE *fp;
printf("Para simular o erro certifique-se de não haver um arquivo 'testeErro.txt' na pasta\n");
if ((fp = fopen("testeErro.txt","r")) == NULL) {
if (errno == ENOENT)
printf("Código de erro %d, arquivo não existe!\n",errno);
else
printf("Erro não previsto (código: %d)!\n",errno);
return 0;
}
fclose(fp);
return 0;
}
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| Exercícios - avançado (série 7) |
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Referências
| Referências bibliográficas |
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| Ferramentas úteis |
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Projeto final
O aluno deve propor ao professor um projeto de sua preferência que respeite os requisitos mínimos. Sendo aceito deverá desenvolver o projeto e apresentá-lo.
Requisitos mínimos
- Utilizar funções (ao menos três além do main, sendo que devem receber argumentos e possuir retorno);
- Apresentar menu utilizando switch case e conter laço infinito;
- Utilizar Structs ou Unions;
- Utilizar bibliotecas (além da stdio.h);
- Utilizar diretivas de pré-compilação;
- Utilizar comentários;
- Utilizar Ponteiros;
- Aceitar argumento de entrada no programa;
- Realizar acesso a arquivo, lendo e escrevendo informações (busque requisitos que requerem persistência de dados);
- Gravar informações de operações em log;
Modelo
- Trabalho individual
Metodologia
- Apresentar a proposta de projeto ao professor
- Opcional: Documentar o escopo do projeto utilizando descrição narrativa (descrição simples)
- Cenário
- Problema
- Dados de entrada e saída
- O planejamento do cronograma não será cobrado porém cabe ao aluno se organizar quanto ao tempo para entrega no prazo
- Desenvolver o projeto
- Apresentar individualmente ao professor
- Serão realizados testes diversos, arguido sobre o funcionamento, possibilidades de alterações, etc
Algumas ideias de projetos
- Sugestão geral: veja em outras disciplinas que processos podem ser automatizados e proponha um projeto que realiza esta tarefa como de cálculos diversos de eletrônica, de rádio transmissão, etc.
- Implementar o jogo Pedra, papel ou tesoura. Neste jogo dois ou mais jogadores em diferentes computadores devem rodar um aplicativo que fará a leitura de um arquivo compartilhado. O algoritmo deve tratar as etapas do jogo (Setup do aplicativo, entrada na sala, escolha da figura e apresentação do resultado)
- Implementar o jogo da velha escrevendo em arquivo. Neste jogo dois jogadores em diferentes computadores devem rodar um aplicativo que fará a leitura de um arquivo compartilhado. O algoritmo deve tratar as etapas do jogo (Setup do aplicativo, entrada na sala, seleção das casas e apresentação do resultado)
- Implementar controle de empréstimo de objetos. Neste software o usuário poderá digitar nomes de objetos que emprestou, a pessoa a quem emprestou e automaticamente o software guarda a data. Deve haver uma opção para gerar relatório dos itens emprestados e opção para marcar a devolução (podendo manter o registro em histórico ou apagando o registro).
- Implementar software gerador de lista de compras. Neste software o usuário poderá digitar itens de supermercado com nome e quantidade. O software escreve num arquivo que poderá depois ser impresso. O software também pode ter função de numa segunda execução já trazer a antiga listagem digitada e permitir que o usuário apenas selecione novas quantidades ou inclua novos itens.
- Implementar software para realização de cálculos de eletrônica. Neste software um menu apresenta várias opções de cálculo como de potencia através de tensão e corrente, como obtenção do valor de um resistor, como solução de equivalência de paralelo de vários resistores e outras. Num arquivo texto pode ser armazenado um histórico de operações realizadas.
- Implementação de software para apostas na mega sena. Neste software são dadas sugestões de números para apostas de acordo com o número do sorteio da mega sena. Com este histórico armazenado é possível então entrar com um número de sorteio e digitar quais foram os números verdadeiramente sorteados na loteria federal checagem os acertos.
Projetos dos alunos
- Amanda: Sistema de agendamento de manutenção preventiva de equipamentos de refrigeração
- Ameliza: Caixa eletrônico 24h
- André: Software de cálculos de circuitos eletrônicos
- Fábio: Jogo da velha com opção continuar de onde parou
- Felipe: Sistema de registro de atendimento de monitores
- Gabriel Santos: ?
- Guilherme: Projeto multilinguas
- Jennifer: Sistem de controle de barbearia
- Luiza: Sistema financeiro pessoal
- Simone: ?
- Stefanie: Múltiplos cruzamentos com semáforos síncronos
Plano de aula
| Cronograma | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Conceitos
Ver moodle da disciplina.