9

Linguagem C

10

Prefácio Esta Apostila foi planejada para um curso de programação em Linguagem C , e o objetivo principal é de apresentá-la claramente, mostrando assim a criação de vários programas, explicando exatamente o que ocorre em cada “passo”. Por que C ? Porque é popular, disponível na maioria dos sistemas de computação e relativamente fácil de aprender, até mesmo como primeira linguagem de programação. Ao aluno interessado haverá a oportunidade de criar novos programas e de desenvolver mais idéias a partir das apresentadas. Para os exemplos contidos na apostila, foi utilizado o compilador Turbo C++ do Borland para computadores IBM-PC e sistema operac. MS-DOS, mas podem ser processados em qualquer compilador compatível com o MS-DOS ou UNIX. Profº Callé

11

Capítulo 1 Introdução

• Origem da Linguagem C • Linguagem de Médio Nível e Estruturada • Interpretadores e Compiladores • Modelo de um programa em C • Compilação Separada • Compilando um programa em C • Mapa de Memória de C

12

Origem Foi inventada e implementada inicialmente pôr Dennis M. Ritchie e Ken Thompson em um DEC PDP-11 utilizando o sistema operacional UNIX, em 1972. Linguagem C com BCPL B C padrão formado pelo ANSI Desenvolveu a Linguagem C (década de 70) Linguagem antiga, mas ainda em uso na Europa. Originou a Linguagem B. ANSI : Padrão que define um conjunto completo de funções de E/S que pode ser utilizado para ler e escrever qualquer tipo de dado.

Linguagem de Médio Nível Para computadores, é uma linguagem de nível médio. Não significa que é menos poderosa ou menos desenvolvida. Linguagem C combina elementos de linguagem de alto nível com funcionalidade de linguagem Assembly. Permite a manipulação de bits, bytes e endereços. Bit: Sinônimo de dígito binário; 0 ou 1. Byte: Caractere de 8 bits Endereço: Nele estão contidas as memórias do computador. Linguagem C tem velocidade de “Linguagem de Máquina” É muito utilizada em editores, compiladores, gerenciadores de banco de dados, etc...

13

Nível mais alto: Ada , Modula-2 , Pascal , Cobol , Fortran , Basic. Médio Nível: CCCC , Forth , Macro-assembler. Nível mais baixo: Assembler. Um código em C é muito portável ! OBS: Portabilidade significa que é possível adaptar um software escrito para um tipo de computador a outro. Exemplo: Programa para um Compilador Programa p/ Apple Mac Intosh C um IBM-PC Palavras-Chaves: A Linguagem C possui apenas 32 palavras-chaves. Se formos comparar, a linguagem Basic (p/ IBM-PC) contém 159 palavras-chaves !

Linguagem Estruturada A característica especial de uma linguagem estruturada é de, através da criação de sub-rotinas, com o uso de variáveis locais, processar eventos que não causem nenhum efeito inesperado nas outras partes do programa. Por exemplo, em uma linguagem estruturada, o uso do goto é proibido. Linguagem não estruturada: Fortran, Basic, Cobol. Linguagem estruturada: Pascal, C ,Modula-2, Ada.

14

Obs: O termo “Linguagem estruturada em blocos” não é rigorosamente aplicável em C. Linguagem C é simplesmente referida como Linguagem Estruturada. Linguagens estruturadas tendem a ser modernas, pois os programadores a consideram mais fáceis. Função = Sub-rotina isolada

Permite definir e codificar separadamente as tarefas de um programa. Após ter sido criada (a função), permite ser utilizada em várias situações, sem criar efeitos inesperados em outras partes do programa. Outro meio de estruturar o código em C é criando-se um “bloco de código”. Este bloco é escrito no programa entre chaves: { } Isto faz com que o programador conceitue a verdadeira natureza da rotina. A linguagem C propõe ao usuário planejar programas estruturados e modulares. O resultado é um programa mais legível e documentado.

Linguagem para Programadores Nem todas linguagens de computadores são para programadores !!! Por exemplo: Linguagem Basic foi criada para os usuários que não precisam, necessariamente, ser programadores e assim resolverem problemas relativamente simples em seus computadores. A linguagem C foi criada, influênciada e testada por programadores profissionais. Ela proporciona:

15

• Poucas restrições e reclamações;

• Funções isoladas;

• Estruturas de bloco;

• Conjunto compacto de palavras-chaves.

É possível tornar um código escrito, compilá-lo e rodá-lo em outra máquina com pouca ou nenhuma modificação. Esta portabilidade economiza tempo e dinheiro !

Interpretadores e Compiladores Os termos, interpretadores e compiladores referem-se a maneira como um programa é executado. Exemplo: Basic - normalmente é interpretada C - compilada Interpretadores e compiladores são simplesmente programas sofisticados que operam sobre o código-fonte do seu programa. Interpretador: Lê o código-fonte de seu programa uma linha por vez, para depois finalizar (RUN). Compiladores: Lê o programa inteiro de uma só vez e o converte em um código-objeto, com isso o programa é executado diretamente. Palavras-Chaves de C: auto double int struct break else long switch case enum register typedef char extern return union const float short unsigned continue for signed void default goto sizeof volatile do if static while

16

O compilador, se não houver erros, gera um programa em disco com o sufixo “ .Obj “ com as instruções já traduzidas. Este programa não pode ser executado até que seje criado um “ produto final “ em disco com o sufixo “ .Exe “ , produto este feito por um programa chamado “ Linkeditor “ . Com isso a velocidade de execução do programa pode ser de 20 vezes mais rápida do que quando o programa é interpretado. Mais vantagens: • Se o programa já foi compilado e linkeditado, não será mais

necessária a presença do compilador. • Programas .Exe não podem ser alterados, com isso o código fonte

estará protegido. Obs: Linkeditor: Une funções compiladas separadamente em um programa. Combina as funções da Biblioteca C padrão com o código escrito pelo programador. A saída do linkeditor é um programa executável. Tempo de compilação: Refere-se ao tempo durante o qual o compilador lê os arquivos-fonte e gera o código-objeto. Um erro em tempo de compilação é um erro de sintaxe descoberto durante a compilação. Sintaxe: São regras a serem seguidas ao digitar comandos. Para evitar um erro no programa, é indispensável a atenção quanto à sintaxe de C. O compilador avisará ao usuário, no caso de um erro. Tempo de execução: Tempo durante o qual um programa “ roda “ . Depuração: É o processo de localizar e corrigir erros de execução.

17

Modelo de programa C Em muitos compiladores é acrescidas diversas palavras-chaves para explorar melhor os processadores 8088/8086. As mais comuns são: asm _cs _ds _es _ss cdecl far huge interrupt near pascal Todas palavras-chaves em C são minúsculas, “else” é uma palavra-chave, mas ELSE não ! A palavra-chave não pode ser utilizada como uma variável ou nome de uma função. A única função que sempre deve estar presente é: main ( ) É a primeira função a ser chamada quando a execução do programa começa, embora não seja tecnicamente parte da linguagem C. A função main( ) não é utilizada como variável.

A Biblioteca e a Linkedição Todo compilador C vem com uma biblioteca C padrão de funções para realizar tarefas necessárias mais comuns, definidas pelo padrão ANSI C. No entanto é provável que um compilador tenha outras funções adicionais, como por exemplo: gráfica. Se o programador usa uma função (determinada função) várias vezes e sua biblioteca padrão não contém esta função, é possível colocá-la em uma biblioteca. Assim sempre que necessário ela será utilizada. E quando esta função for chamada, uma vez memorizada pelo compilador C, o linkeditor combinará o código-escrito com o código-objeto já encontrado na biblioteca. Este processo é chamado de Linkedição.

18

Alguns compiladores C tem seu próprio linkeditor, enquanto outros usam o linkeditor padrão fornecido pelo sistema operacional.

Compilação Separada

Para programas longos, é permitido que um programa esteja contido em vários arquivos e que cada arquivo seje compilado separadamente. Com isso podemos mudar o código de um arquivo, sem recompilar o programa todo.

Compilando um Programa em C Para compilarmos um programa em C, devemos: • Criar o programa ; • Compilar o programa ; • Linkeditar o programa com funções necessárias da biblioteca. Para alguns compiladores é necessário usar um editor separado para criar o programa. Os compiladores só aceitam arquivos de texto padrão para o editor.

Mapa de memória de C

Pilha Heap > 4 regiões da memória Variáveis Globais Código do Programa Obs: Acima temos um mapa conceitual.

19

Pilha: Guarda o estado atual da CPU. Heap: Memória livre, a disposição do programa C. Variáveis Globais: São criadas e acessadas independentemente. Código do Programa: O compilador gera o código. Código-fonte: É o programa que pode ser lido; é a “entrada” para o compilador C. Código-objeto: Traduz o código-fonte em linguagem de máquina; é a “entrada” para o linkeditor.

20

Capítulo 2 Elementos Básicos de C

• A função main ( ) • Comentários • A função printf ( ) • Códigos de caracteres de Escape • Strings • Comandos de formato printf • Exercícios

21

A função main ( ) Um programa em C é constituído de: Título: main ( ) , parte principal de qualquer programa C. Corpo do Programa: é iniciado por uma chave “ { “, e terminado por outra chave “} “ . Uma função, que necessariamente estará presente é denominada de main ( ), que é a primeira função a ser chamada quando o programa é executado. main ( ) ✎ Contém um esboço do que o programa faz; inicia a execução do programa. main ( ) ➧ primeira função a ser executada { ➧ inicia o “corpo” da função } ➧ termina a função Os parênteses “( )” após o nome indicam que esta é uma função. Toda função deve ser iniciada por uma “chave de abertura” e encerrada por uma “chave de fechamento”. Devemos nos preocupar com o layout do programa, pois se um programa for bem organizado, conseqüentemente será mais simples de se ler e entender. Nome da função { instrução; instrução; { instrução; } instrução; }

22

Quando é aberta uma chave “{“, deslocamos o código de programa à direita desta, e quando fechamos uma chave “}”, deslocamos para a esquerda. Obs: Letra minúscula ➧ para formação escrita de variáveis, funções e comandos. Letra maiúscula ➧ para constantes.

Comentários Todo programa deve conter comentários como guia de explicação, e em C, é iniciado com o par de caracteres : /* ; e finalizado pelo par: */ . O comentário pode ser colocado em qualquer lugar do programa, menos no meio de uma palavra-chave ou entre outro comentário, e sempre são delimitados pelo chamados símbolos de comentários.

/* ➧ barra-asterísco

*/ ➧ ➧ ➧ ➧ asterísco-barra Comentários são úteis também para identificar o propósito ou nome de um programa. Exemplo correto: Exemplo incorreto: /* Primeiro programa em C */ swi/*isso não funciona*/tch main ( ) { ou printf (“Programando em C “); } /*este progr./*não funciona*/

23

Como o compilador ignora caracteres contidos em símbolos de comentários e espaços, os comentários podem ser escritos em várias linhas. /* Exemplo de comentário em várias linhas */ Muitos programadores inserem um grande comentário descritivo ao início dos códigos. Isto também ocorre quando é desenvolvido programas em partes separadas por pessoas distintas e depois unidos num produto final.

A função printf ( )

É uma função de E/S que não faz parte do padrão de linguagem C, ela é providenciada pelo compilador C pois todos os sistemas tem uma versão de printf ( ). Esta função escreve na tela um texto entre aspas duplas. Pertence a uma biblioteca do compilador e deve ser linkeditada em nossos programas. Função é uma coleção de comandos identificada por nome. Utilizar o nome de uma função em um comando é chamar a função e executar suas instruções; ou seja, os parênteses em printf ( ) indicam que estamos utilizando uma função e no interior desses parênteses estão as informações passadas pelo programa main ( ) à função printf( ). Esta informação é chamada de argumento de printf ( ). O controle, então, é passado para a função printf que imprimirá na tela do monitor de vídeo, e quando encerra a execução desta, o controle é transferido novamente para o programa.

24

A sintaxe para a função printf ( ) é: printf ( “ expressão de controle “, lista de argumentos)

A expressão de controle pode conter caracteres que serão, por sua vez, demonstrados na tela do computador e comandos de formato ( códigos de formatação ) que indicam a forma em que os argumentos devem ser impressos. A função printf( ) pode ter um único ou vários argumentos. Obs: Os argumentos são separados por vírgula ( , ). Exemplo: /* primeiro exemplo */ main( ) { printf(“O resultado do jogo foi %d x 0”,2); } Na primeira linha do programa temos um comentário sugerindo um título ou nome do programa. Todo comentário fica a critério do programador, sendo assim não é obrigatório o uso deste. A função main( ) a seguir inicia a parte executável. A chave de abertura é utilizada para que o compilador possa “ler” as instruções. Em seguida a função printf( ) passa a ter o controle. O texto a ser impresso está compreendido entre aspas duplas “ ” e o código de formatação “%d” indica que será impresso um número decimal. Este número decimal é o 2 que se encontra na lista de argumentos. A linha de instrução é finalizada por um ponto-vírgula “ ; “ fato este fundamental para concluir uma linha de instrução. A chave de fechamento encerra o corpo do programa e o texto impresso no monitor de vídeo será:

O resultado do jogo foi 2 x 0

Códigos de caracteres de Escape

25

A tabela abaixo demonstra os códigos de C para caracteres que não podem ser inseridos diretamente através do teclado. A função printf( ) aceita todos eles. Os caracteres de escape começam com uma barra invertida “ \ “ seguida por uma letra que seleciona um código de controle. Código de escape Significado \a alarme ou alerta (beep) \b retrocesso, retorna o cursor de uma coluna. \n nova linha, muda de linha \t tabulação horizontal no vídeo ou impressora. \f limpa a tela do vídeo ou passa para a próxima página da impressora. \v tabulação vertical no vídeo ou na impressora. \r retorno do cursor, fica na primeira posição da linha. \o nulo, fim de uma string. \N valor octal , imprime na base octal ( onde N é uma constante octal ). \xN valor hexadecimal, imprime na base hexadecimal(onde N é uma cte.hexa) \” aspas ( “ ). \\ barra invertida ( \ ). \? ponto de interrogação. \’ apóstrofo ( ‘ ). Obs: Como a barra invertida “ \ “ tem uso especial na linguagem C, devemos associar duas barras invertidas “ \\ “ para representar uma. Exemplo:

26

. main ( ) { printf (“\n\tisto é um teste.”); } O programa acima “pula” uma linha (\n), posiciona o cursor na próxima coluna de tabulação (\t) e escreve no monitor de vídeo como segue abaixo. 1º coluna 2º linha > Isto é um teste

Strings Strings é uma das mais úteis e importantes formas de dados em C. Armazena e manipula textos como palavras e sentenças. Atenção: Não deve-se confundir string com caractere. Um único caractere estará envolvido por aspas simples. Exemplo: ‘ a ‘ Uma string é envolvida por aspas duplas. Exemplo: “ o “ , “ teste “ ou “ o teste “. Sempre que o compilador encontrar qualquer coisa entre aspas duplas, ele reconhecerá que trata-se de uma string constante. Cada caractere de uma string ocupa 1 byte de memória. As strings consistem em dois tipos: Constantes ➧ caracteres que são impressos na tela. Comandos de Formato ➧ são códigos de formatação.

Comandos de formato printf.

27

A tabela abaixo mostra os códigos para impressão formatada de texto. Códigos printf( ) Formato

%c .............................%c .............................%c .............................%c ............................. caractere %d %d %d %d ou %i ..%i ..%i ..%i ...................................................................... inteiros decimais com sinal. %u .............................%u .............................%u .............................%u ............................. inteiros decimais sem sinal. %o .............................%o .............................%o .............................%o ............................. octal . %x%x%x%x ou %X ..................%X ..................%X ..................%X .................. hexadecimal . %e %e %e %e ou %E ..................%E ..................%E ..................%E .................. notação científica . %f %f %f %f ou %F......%F......%F......%F.......................................................... ponto flutuante decimal. %g .............................%g .............................%g .............................%g ............................. usa %e ou %f, o que for mais curto.

%G ............................%G ............................%G ............................%G ............................ usa %E ou %F o que for mais curto.

%s .............................. %s .............................. %s .............................. %s .............................. strings de caractere. %% ......................%% ......................%% ......................%% ............................ ...... ...... ...... escreve o símbolo % (porcentagem). %ld ............................%ld ............................%ld ............................%ld ............................ decimal longo. %lf .............................%lf .............................%lf .............................%lf ............................. ponto flutuante longo (DOUBLE). Um comando de formato começa com um símbolo percentual (%), e é seguido pelo código de formato. A ordem da combinação sempre será da esquerda para a direita. Exemplo: . . printf(“Estamos %s\na linguagem %c.”,”aprendendo”,’C’); . . Será impresso no vídeo o seguinte texto: Estamos aprendendo a linguagem C.

A função printf imprimirá inicialmente a palavra “Estamos”; logo após receberá a instrução que deverá ser impresso

28

uma string de caractere. Nesta string será localizado o conjunto de caracteres envolvidos por aspas duplas após o término do texto a ser impresso. Um código de escape “\n” comanda o cursor para a próxima linha, quando então será impresso a continuação da sentença “a linguagem” precedida de um caractere “C” identificado por um outro comando de formato (%c). Lembre-se: Os argumentos, no caso “aprendendo” e “C” são separados por vírgula. Ponto flutuante decimal: Quando deseja-se imprimir um número com casas decimais , utilizamos o comando de formato “%f”. Exemplo: Desejamos imprimir apenas com 3 casas decimais o número 87,3466798. Então digitamos: printf (“O número é %.3f”, 87.3466798); A saída será: 87.347 Obs: O computador arredonda o número ! Exemplo:

O número 156,55479832 pode ser arredondado para: ................. 156,5547983 ou ................. 156,554798 ou ................. 156,55480 ou ................. 156,5549 ou ................. 156,555 ou ................. 156,6 ou ................. 157

Exercícios

29

1- Comente resumidamente a origem da Linguagem C. _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2 - O que vem a ser “Interpretadores e Compiladores “ ? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3 - Cite 4 caracteres de escape e seus significados. _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4 - Para que servem os comentários ? ______________________________________________________________________________________________________________ 5 - Porque os programadores costumam utilizar comentários ? ______________________________________________________________________________________________________________ 6 - O que é uma função ? ______________________________________________________________________________________________________________ 7 - O que faz um Linkeditor ? _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _______________________________________________________

8 - Quando utilizamos %.f ? Cite um exemplo : ______________________________________________________________________________________________________________

30

9 - O que é string e quais os tipos ? _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 10 - Qual a sintaxe da função printf ( ) ? ______________________________________________________________________________________________________________ 11 - Explique a função main ( ) : ______________________________________________________________________________________________________________ 12 - Esboce o Mapa conceitual da memória C : 13 - O que faz a Biblioteca C ? _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 14 - Cite 4 comandos de formato printf e explique sua forma de formatação: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 15 - O que falta para a linha do programa abaixo ser executada com sucesso ? . printf(“A linguagem %c é de %s m%cdio”,’C,”nive”,’ ‘ )

31

. _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 16 - Faça um programa que imprima seus dados pessoais, como o nome, RG, idade, endereço, utilizando todas as funções e comandos vistos até este capítulo. __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 17 - Analise o programa abaixo e descreva, em ordem, o que será impresso no vídeo: . main ( ) /*programa teste*/ { printf(“O número %.2f é o %s\n de um %cálculo do produto\t\”%d x 15,6789\”\n\?”,376.2936,”resultado”,’C’,24);

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 18 - Elabore um programa que imprima o nº10 em octal e o nº538 em hexadecimal: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

32

Capítulo 3 Iniciação de Variáveis

• Constantes • Tipos de Constantes • Variáveis • Tipos de Variáveis • Significado das Variáveis Básicas • Variáveis Globais e Locais • Exercícios

33

Constantes Constantes referem-se a valores fixos que o programa não pode alterar. A maneira como cada constante é representada depende do seu tipo. Ou seja: ➧ Constantes inteiras são descritas como números sem componentes fracionários. Exemplo: 20 e -150

➧ Constantes em ponto flutuante requerem o ponto decimal seguida pela parte fracionária do número. Exemplo: 3.141592

Obs: Em C utilizamos o “ponto” antes da parte fracionária. É proibido, neste caso, o uso da vírgula ! ➧ Constantes de caractere são envolvidas por aspas simples ‘ ‘. Exemplo: 'a' e '+' ➧ Uma constante cadeia de caracteres é envolvida pos aspas duplas “ “ Exemplo: "linguagem C" Dependendo de como deseja-se o resultado através do dado obtido, teremos duas formas de digitar o mesmo programa. Exemplo: . . main( ) { printf("O resultado obtido e:%d.",5); } ✎ No exemplo acima a constante 5,será impressa no formato decimal. Ou ......

34

. . main( ) { printf("O resultado obtido é 5"); } ✎Imprimirá também, além do texto o número 5. Embora o 2ºexemplo é mais simples, não devemos dispensar o intuito do 1º exemplo, pois se nos defrontarmos com um programa que exija através da entrada de dados(teclado) um certo dado é necessário que este seja encontrado pelo comando de formato para que seja possível a sua impressão.

Tipos de Constantes Existem três tipos de constantes em C: literais, simbólicas e objeto. Uma constante literal é um valor digitado diretamente em um comando ou expressão de um programa.

Exemplo : pi=3.1415; MAX=0xff; /*hexadecimal*/ distancia=4.3E+09; ch='h'; Constantes simbólicas são aquelas, que através de “diretivas” , fazem com que o compilador signifique/traduza algo. Exemplo: # define PI 3.14159 Uma diretiva #define tem três partes: a palavra-chave #define, um nome e um valor. Sendo assim, se considerarmos o exemplo de diretiva acima, o programa poderá utilizar PI em vários locais do programa.

35

Exemplo: int i, j ; i= PI; j= PI*3; ✎ A diretiva #define não “define” um objeto. Ela define um nome simbólico para um valor literal. Quando o compilador encontra um nome simbólico tal como PI, ele substitui esse símbolo por 3.14159 exatamente como se fosse digitado o número diretamente. Obs: Diretivas, serão tópicos de assunto que serão vistos em capítulos posteriores. A constante-objeto, também conhecida por constantes tipificadas, é um agrupamento de constante literal com variável. Ou seja, assim como as variáveis, elas ocupam espaço de memória, mas, da mesma forma que as constantes, seus valores não podem ser modificados. Exemplo: . . main( ) { int resultado = 200; resultado = valor; printf("conta = %d\n",resultado); printf("resposta = %d\n",valor); } Veremos, então, na tela do monitor de vídeo: conta = 200 resposta = 200

Obs: int - variável a ser vista posteriormente. Variáveis

36

As Variáveis são o aspecto fundamental de qualquer linguagem de computador. Uma variável é uma posição de memória, com um nome para referenciar o seu conteúdo, que é usada para guardar um valor que pode ser modificado pelo programa. A forma geral para declarar uma variável é: Nome de um tipo de variável nome da variável ;

Em C, o nome de uma variável não tem nenhuma relação com seu tipo.

Tipos de Variáveis Tipo Tamanho escala/abrangência Bit / Bytes char 8 1 -128 a 127 unsigned char 8 1 0 a 255 signed char 8 1 -128 a 127 int 16 2 -32768 a 32767 unsigned int 16 2 0 a 65535 signed int 16 2 o mesmo que int long 32 4 -2147483648 a 2147483647 unsigned long int 32 4 0 a 4294967295 float 32 4 3,4E-38 a 3,4E+38 double 64 8 1,7E-308 a 1,7E+308 long double 80 10 3,4E-4932 a 3,4E+4932

Podemos observar na tabela acima, que na linguagem C existem 4 tipos de variáveis básicas: char , int , float e double .

37

Estes tipos básicos podem estar acompanhados por “modificadores de tipo” : signed , unsigned e long . O uso importante de signed é modificar char ou int nas implementações em que esse tipo não tem sinal. Algumas implementações podem permitir que unsigned seja aplicado aos tipos de ponto flutuante.

Significado das Variáveis Básicas Vejamos então o siginificado das Variáveis básicas: char - É uma palavra-chave (ou variável) que indica caracteres ASCII . int - Valores inteiros na faixa de -32768 à 32767 . float - Dígitos de precisão (c/casas decimais) na faixa de 3,4E-38 à 3,4E+38 . double - Dígitos de precisão na faixa de 1,7E-308 à 1,7E+308 . Exemplo de programa:

. . main( ) { int quantidade; char empresa; float tempo; quantidade=5; empresa='B'; tempo=13.456; printf("A fabricação de %d terminais de vídeo”,quantidade); printf(“\nna empresa %c gasta apenas %.2f minutos de hora”, empresa,tempo); }

O programa possui três variáveis: int , char e float. E a elas é dado um nome. Obs: Observe que a cada término da instrução usamos ponto-vírgula

38

Posteriormente associamos a variável um valor, seja em números ou caracteres. A variável int aceita apenas números inteiros, no exemplo a ela foi associado o nº 5. A variável float acatará números com ponto flutuante (c/casa decimal). Já a variável tipo char armazenará caracteres ASCII. Se for único caractere, este deverá ser envolvido em aspas simples. Mas no caso de uma cadeia de caractere (mais de um caractere) este deverá ser identificado através de uma matriz e estar contido entre chaves e aspas duplas (exemplo posterior). Por fim após nomearmos as variáveis e a elas associarmos valores, a execução do programa resultará em: A fabricação de 5 terminais de vídeo na empresa B gasta apenas 13.46 minutos de hora. O número 5 é impresso pelo comando de formato %d pois trata-se de número decimal; um único caractere B é expresso por %c e o tempo identificado com apenas 2 casas decimais e arredondado. Exemplo de programa:

. . main( ) { int x=30; char y[12]={“900 pessoas”}; char z=’Z’; printf(“No dia %d haviam %s\n”,x,y); printf(“no teatro para assistir a peça %c.”,z); }

Observe neste exemplo que é possível em uma linha de instrução associarmos ao mesmo tempo o nome e o valor à variável. A variável char y terá como atribuição uma cadeia de caracteres que serão impressos através do comando de formato %c.

Porque a matriz [12] ? Utilizando a palavra-chave “char” podemos declarar uma string (cadeia de caracteres) que são, em C, terminadas em “nulo”. Isto quer dizer que terminam com um byte zero, também chamado de “caractere nulo”. A linguagem C acrescenta esse byte

39

automaticamente às strings literais, mas a responsabilidade sempre existirá ao programador para garantir que as strings estejam corretamente terminados. Exemplo: char string[12]={“Linguagem C”}; O conjunto entre aspas duplas contém 11 caracteres (strings literais ). Sendo assim, ao declararmos o array=12 (array significa tabela, leque) estamos garantindo o byte zero (caractere nulo). Nada impede de declararmos arrays maiores, o importante é garantirmos pelo menos um caractere adicional, chamado de “caractere nulo” ao array. Podemos concluir então, que a utilização de array em C significa a criação de matrizes. O resultado do programa será:

No dia 30 haviam 900 pessoas

no teatro para assistir a peça Z.

Nota: ASCII ➧ A tabela ASCII tem 256 códigos. Dispõe de números de 0 a 127(decimal) cobrindo letras, dígitos de 0 a 9, caracteres de pontuação e caracteres de controle como salto de linha, tabulação, etc... Os computadores IBM usam 128 caracteres adicionais com códigos de 128 a 255 que consistem em símbolos de línguas estrangeiras e caracteres gráficos. No fim da apostila temos a tabela ASCII !!! A forma de representar um caractere de código acima de 127 decimal é: \xdd

... onde dd representa o código de caractere em notação hexadecimal; e pode ser usado na expressão de controle de printf( ) como qualquer outro caractere. O exemplo a seguir mostra a possibilidade de imprimirmos caracteres gráficos, utilizando a tabela ASCII.

40

. . main( ) { printf(“\xe1 \xe8 \xfo \xf6 \xe3 “); } Resultado:

β φ ≡ ÷ π

Variáveis Globais e Locais Quando uma variável for utilizada pelo programa, deve-se defini-las, para isto basta indicar seu tipo e nome. Exemplo: int a, b;

double despesas; main( ) { int d, e; . . }

As variáveis a, b e despesas são variáveis globais pois são válidas para todo o programa em virtude de terem sido declaradas fora da função main( ). As variáveis d e e são consideradas locais a função main( ), pois foram declaradas dentro da mesma.

Exercícios

1 - O que é uma Constante Literal ? Cite um exemplo: _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

41

2 - Qual a forma geral para declarar uma Variável ? ______________________________________________________________________________________________________________

3 - Verifique se o programa abaixo funciona corretamente. Descreva, se houver, os erros e a solução para os mesmos. . . main( ); { printf(“O placar foi de %c x %% , 5 , 2 ); } ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4 - Qual o procedimento para, através da palavra-chave “char”, declararmos uma string. _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5 - Faça um programa, consultando a tabela ASCII, de forma que resulte após a compilação o seguinte desenho gráfico:

________________________________________________________________________________________________

6 - Cite 4 variáveis básicas em C explicando seu significado e tamanho em C. _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7 - Faça um programa utilizando 3 variáveis básicas. ________________________________________________________________________________________________________________

42

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

8 - Escreva um programa que declare 3 variáveis inteiras e atribua os valores 6, 14 e 53 a elas ; 3 variáveis caracteres e atribua a elas as letras x, y e z ; finalmente imprima na tela: As variáveis inteiras contém os números 6, 14 e 53. As variáveis caracteres contém os valores x, y e z.

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

9 - Qual a forma de se representar um caracter de código acima de 127 decimal ? _______________________________________________________

10 - O programa abaixo está correto ? Porque ? . main( ) { char a[19]={“Compilar e Linkeditar”} printf(“Em C é necessário %s”,a); }

_______________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________________________

11 - Qual tipo de variável utilizamos para números com casa decimal ______________________________________________________________________________________________________________

12 - Qual a abrangência da variável long double ? ______________________________________________________________________________________________________________

13 - Cite 2 modificadores de tipo e explique um deles.

43

______________________________________________________________________________________________________________

14 - O que são variáveis Globais e Locais ? _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

15 - O que são constantes simbólicas ? _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

16 - Assinale V (verdadeiro) ou F (falso) : ( ) Uma constante possui valor fixo e alterável. ( ) Constante-objeto é um agrupamento de constante literal com variável. ( ) Uma variável é uma posição de memória que é usada para guardar um valor que não pode ser modificado pelo programa.

Capítulo 4

44

Operadores

• Definição de Operadores • Operadores de Atribuição • Operadores Aritméticos • Operador Unário • Operadores de Incremento e Decremento • Operadores Aritméticos de Atribuição • Operador Vírgula • Precedência dos Operadores em C • Exercícios

Definição de Operadores A linguagem C dá mais ênfase aos operadores que a maioria das outras linguagens de computador; com isso dizemos que C é rica em Operadores Internos. Tendo um pouco mais de 40 tipos de operadores, alguns são mais usados que outros, como por exemplo os Operadores Aritméticos. O que fazem os Operadores ? Trabalham sobre seus operandos de modo precisamente definido. A linguagem C define quatro tipos de operadores: Aritméticos, Relacionais, Lógicos e Bit a

45

bit. A linguagem C possui também alguns operadores especiais para tarefas particulares.

Operador de Atribuição É possível utilizar um operador de atribuição dentro de qualquer expressão válida em C. Isso não é possível em certas linguagens de computação, tais como: Pascal, Basic e Fortan, que tratam os operadores de atribuição como um caso especial de comando. A forma geral do operador de atribuição é: Nome da Variável = Expressão Devemos memorizar que, o sinal de igual( = ) não tem a mesma interpretação dada em matemática. Ou seja, o sinal “ = “ em C, somente representará a atribuição da expressão à direita ao nome da variável à esquerda. Exemplo: PI = 3.1415 ;

Kilo = 1000 ;

A linguagem C aceita várias atribuições (atribuições múltiplas) na mesma instrução; ou seja, em um único comando. Exemplo: x = y = z = 80 ; Em programas profissionais, valores são atribuídos à variáveis usando esse método. Exemplo de programa:

46

. main( ) { int x ; x = y = 30 ; printf(“O resultado foi %d”,y); }

Operadores Aritméticos Representam as operações aritméticas básicas como a soma, subtração, multiplicação e divisão . + ..................... soma

- ..................... subtração * ..................... multiplicação / ..................... divisão

% ..................... módulo de divisão (resto) Obs: O operador módulo “ % “ não pode ser usado nos tipos em ponto flutuante.

Exemplo de programa:

. main( ) { int x , y ; float b,c; float a = 5.13 ; b= x = 10 ; c= y = 4 ; printf(“\n X + Y = %d “, x + y);/* soma */ printf(“\n A - Y = %.2f”, a - y );/*subtração */ printf(“\n Y x A = %.2f”, y * a );/* multiplicação */ printf(“\n X\xf6Y= %d e o resto =%d”,x/y , x%y );/* divisão*/;

47

printf(“\n ou X\xf6Y = %.1f”, b/c ); /* divisão */

} Resultado:

X + Y = 14 A - Y = 1.13 Y x A = 20.52

X ÷ Y = 2 e o resto = 2

ou X ÷ Y = 2.5 Quanto a análise do programa, podemos afirmar que o uso de float e o comando de formato printf %.f deve-se ao fato de usarmos números com ponto flutuante. No caso de um número puramente inteiro, o uso de int satisfaz a condição. O sinal de “ = “ envolvido por aspas duplas significa em C apenas um caractere a ser impresso. Utilizamos \xf6, código este em hexa, para imprimirmos o caractere ÷ . Nas últimas duas linhas de instrução, é possível observarmos os dois exemplos de respostas utilizando desta vez variáveis diferentes, mas com o mesmo valor. O fato de usarmos variáveis diferentes refere-se ao fato de não podermos imprimir um resultado de divisão com ponto flutuante utilizando variáveis do tipo int . Obs: Se o nome de uma variável for dada em letras minúsculas ou maiúsculas,devemos respeitar o nome desta sempre na forma original .

Exemplo:

. . int ABC = 123; /*letras maiúsculas*/ . . printf(“Os números são %d”, ABC); . .

.................ou . . int Valor=30; /*letras maiúsculas e minúsculas*/

48

. . printf(“O resultado é %d”,Valor); . . O não cumprimento desta norma em C, acarretará erro ao compilarmos o programa !

Operador Unário Indica a troca do sinal algébrico do valor, ou seja é um operador que multiplica o seu operando por -1 . Exemplo: resultado_A= -3 ;

resultado_B= - resultado_A ; Desta forma obteremos com resultado B o número 3, porque: (-3) x (-1) = 3 . Como o próprio nome diz, este tipo de operador necessita de apenas um operando, com isso atribui a “negação aritmética”.

Operadores de Incremento e Decremento A linguagem C dispõem de dois operadores não encontrados em outras linguagens; são eles: Operador de incremento...... + + ......adiciona 1 ao seu operando Operador de decremento..... - - ......subtrai 1 ao seu operando Este é um dos fatores, em que podemos em C, comprimir comandos de programa. Em outras palavras: Exemplo: x = x + 1 ; x = x - 1 ;

....é o mesmo que ....é o mesmo que + + x ; - - x ;

49

Os operadores de incremento trabalham de dois modos. O primeiro modo é chamado pré-fixado, em que o operador aparece antes do nome da variável( como no exemplo acima ). O segundo modo é o pós-fixado em que o operador aparece após o nome da variável. Exemplo: x = x + 1 ; x = x - 1 ;

....é o mesmo que ....é o mesmo que x + + ; x - - ; Porém existe uma diferença quando esses operadores são usados em uma expressão ! Quando preceder (pré-fixado) o seu operando, C executa o incremento ou decremento antes de usar o valor do operando. Se o operador estiver após (pós-fixado) o seu operando, C usará o valor do operando antes de incrementá-lo ou decrementá-lo.

1ºexemplo: (pré-fixado)

a = 6 ; b = + + a ; printf (“ a = %d, b = %d “, a , b ); Imprimirá:

a = 7 , b = 7 2ºexemplo: (pós-fixado)

a = 6 ; b = a + + ; printf(“ a = %d , b = %d “, a , b ); Imprimirá:

a = 7 , b = 6

50

A análise vale também para o operador de decremento(--) Exemplo:

main( ) /*pós-fixado*/ { int a = 0 ; printf(“%d é um número nulo \n”,a ); printf(“%d indica vazio \n”,a- - ); printf(“%d é um número negativo.”,a); } Imprimirá:

0 é um número nulo 0 indica vazio -1 é um número negativo. Exemplo:

main( ) /*pré-fixado*/ { int a = 0 ; printf(“%d é um número nulo \n”, a ); printf(“%d é um número negativo \n”,- - a); printf(“%d é um nºdecrescente em relação ao ao zero”,a ); } Imprimirá:

0 é um número nulo -1 é um número negativo -1 é um nºdecrescente em relação ao zero Obs: Se as duas linhas abaixo são equivalentes, pergunta-se por que não preferir uma a outra ? x = x + 1 ; /*funciona, mas não é o ideal*/ x + + ; /* preferível */

51

A maioria dos compiladores C produzem o código-objeto muito mais rápido e eficiente para as operações se incremento e/ou decremento. Por essa razão, devemos usar os operadores de incremento e decremento sempre que possível ! Precedência Devemos atentar quanto a precedência dos operadores. Todo compilador C tem um “calculador de expressões” próprio que disseca as expressões do código-fonte e constrói instruções no código compilado para calcular resultados das expressões. O “calculador de expressões” obedece rigorosamente as regras de ordem de precedência e avaliação.

Na ausência de parênteses, uma expressão é calculada usando um conjunto de regras padrão.

Exemplo:

conta = a + b * h ;

1º passo: calcula-se “ b * h “e em seguida.... 2º passo: ...soma-se com “ a “ e atribui o resultado à variável “conta”. Em C, multiplicação e divisão são efetuadas antes da soma e subtração. Porém, caso desejamos, dependendo da finalidade da expressão matemática, somar-se ou subtrair-se antes da multiplicação ou divisão, será necessário o uso dos parênteses. Exemplo:

conta = ( a + b ) * h ; Alguns parênteses, embora tecnicamente desnecessários, tornam as intenções do programador perfeitamente claras. Exemplo:

conta = ( ( a * b ) / c ) + ( d - e ) ; Primeiramente “a” é multiplicado por “b”, porque esta sub-expressão está no interior dos parênteses aninhados. O resultado é dividido por “c”, enquanto que “e” é subtraído de “d” independentemente. Finalizando, a soma é efetuada, atribuindo-se o resultado à variável “conta”.

52

Operadores Aritméticos de

Atribuição São eles: += , -= , *= , /= e %= Forma geral: Nome da variável Op.aritmético Expressão ; de atribuição

As expressões com estes operadores são mais compactas e normalmente produzem um código de máquina mais eficiente. Exemplos:

a+=3 ; /* equivale a: a=a+3 */ b- = 2 ;/* equivale a: b=b- 2 */

c *=4;/* equivale a: c=c×4*/

d/=1;/* equivale a: d=d÷1*/ e%=5;/* equivale a: e=e%5*/

Exemplo de programa:

. main( ); { int a=2; int b=3; printf(“valor = %d\n”,a); a+=b;/*equivale a: a=2+3*/ printf(“valor = %d\n”,a); a+=b;/*equivale a: a=5+3*/ printf(“valor = %d\n”,a);

53

} Imprimirá:

valor = 2 valor = 5 valor = 8

Operadores Relacionais Utilizamos para fazer comparações de valores relativos de operadores inteiros ou de ponto flutuante. Os operadores relacionais em C são:

Operador Ação

> maior que >= maior ou igual que < menor que

<= menor ou igual que = = igualdade ! = diferente A idéia de verdadeiro e falso acompanha os conceitos dos operadores lógicos e relacionais. Em C, “verdadeiro” é qualquer valor diferente de zero. E “falso” equivale a zero. As expressões que usam operadores relacionais ou lógicos devolvem zero para “falso” e 1 (um) para “verdadeiro” . Podemos criar “laços” em um programa C utilizando os operadores relacionais. Exemplo de diagrama:

se a>2

54

vai para “e” e se a==1 vai para “f” f se a <1 vai para “g” g Conclusão do programa O operador relacional de igualdade (= =) é representado por dois sinais de igual. Um erro comum é o ato de usar um único sinal de igual como operador. Neste caso o compilador não acusará erro, pois como em C toda expressão tem um valor verdadeiro ou falso, este não seria um erro de programa e sim do programador. Exemplo:

. main( ); { int a=10; printf(“\nO número é igual a 100 ? %d”,a==100); a=50; printf(“\nO número é igual a 50 ?%d”,a==50); printf(“\n0...................falso e 1...........verdadeiro”); } Imprimirá:

O número é igual a 100? 0 O número é igual a 50? 1 0.....................falso e 1.................verdadeiro Obs: A análise seria inversa para o operador “!=” (diferente).

55

O Operador Vírgula É usado para encadear várias expressões. O operador vírgula tem o mesmo significado da expressão: “faça isso e isso”. Exemplo:

a = ( b = 2 , b + 1 );

Primeiramente é atribuído o valor 2 à “b”, em seguida soma-se 2 à 1 e concluindo, é atribuído 3 à variável “a”. Pelo fato do operador vírgula ter uma precedência menor que o operador de atribuição (=), é necessário o uso de parênteses.

Precedência dos Operadores em C Operadores em ordem de precedência:................ + + , - - maior

* , / , %

+ , - > , >= , < , <=

= = , != = , += , - = , * = , / = , %=

, (vírgula) menor

56

Exercícios 1 - Quais os operadores aritméticos básicos em C ? _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2 - Rescreva a seguinte instrução usando operador de incremento. soma = soma +1 ; _______________________________________________________ 3 - Os operadores relacionais são usados para: ( assinale o correto ) a) trocar valores lógicos por variáveis ; b) distinguir diferentes tipos de variáveis ; c) representar operações aritméticas ou d) comparar valores . 4 - A forma geral do operador de atribuição é: ______________________________________________________________________________________________________________ 5 - Qual a função do “calculador de expressões” em C ? _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

57

6 - Qual a forma geral do Operador Aritmético de Atribuição ? ______________________________________________________________________________________________________________ 7 - O que entende-se por “verdadeiro” e “falso” em C ? _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

8 - Qual será o valor de y ? x = 5 ; y = x ==5; ______________________________________________________________________________________________________________ 9 - Como funcionam os Operadores de Incremento e Decremento ? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 10 - Faça um programa utilizando o Operador de Incremento pré-fixado . _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 11 - O programa abaixo utiliza que operador ? main ( ) { int x=2 ; printf (“%d é um número positivo”,x--);

58

}

a) Operador de Incremento b) Operador Unário c) Operador Aritmético pré-fixado d) Operador de decremento pós-fixado 12 - O sinal de igual “ = “ em C, significa: ______________________________________________________________________________________________________________ 13 - Descreva a equivalência: j /= 2 ____________________ x += y ____________________ h %=10 ____________________ c*3.1415 ___________________ M - =12 ____________________ 14 - Escreva um programa que contenha 4 variáveis e imprima sua média aritmética. (Utilizar variáveis do tipo int e float). _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 15 - Analise e descreva o que o programa imprime: main ( ) { float x , y, A ; x = 3.5 ; y = 6.5;

59

printf (“ valor1 = %.2f \n”, x+y); x*=y ; printf (“ valor2 = %.3f \n”,x); y - =x ; printf (“ valor3 = %.2f \n”,y); A=x+y; printf (“ valor 4 é igual a 6,3 ? %.d”,A==6.3); printf (“\n 0..........falso e 1........verdadeiro”); }

Imprimirá: ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 16 - Cite o motivo de usarmos o operador vírgula . _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 17 - Demonstre a precedência dos operadores em C . __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 18 - Qual o resultado impresso ? main ( ); { int a , b ; float c ; a = ((20*1*3) + 4) + (16/2); b = (6/2+4) - 3*1.5; c = a/b ; printf (“ O resultado é %.2f”, c+=3);

60

} ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

19 - O programa abaixo possui erros de execução. Demonstre-os: main ( ); int a = b = 20 , printf (“%d equivale a %d”,a,b); printf (“Com incremento fica %d, ++a) printf (“*pré-fixado*”); } Correções se necessárias: _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ Imprimirá então: _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________

20 - O que representa x+++y ? Porque ? a) x++ + y b) x + ++y c) x + y d) x - y

61

Capítulo 5 Pré-processador de C

• Diretivas do pré-processador • Tipos de diretivas • A diretiva #include

62

• A diretiva #define • Exercícios

Neste capítulo , aprenderemos sobre o pré-processador de C com o intuito de podermos, desde já, digitarmos programas completos em C no microcomputador.

63

Diretivas do pré-processador O pré-processador faz parte do compilador, sendo assim podemos considerá-lo como uma linguagem “dentro” da linguagem C. É possível incluirmos diversas instruções do compilador no código-fonte de um programa em C. O pré-processador é executado automaticamente antes da compilação por instruções chamadas de : Diretivas , que embora não sejam parte da linguagem de programação C, expandem o escopo do ambiente de programação em C, tendo a finalidade de alterar o código-fonte na sua forma de texto.

Ao digitarmos uma linha de programa, solicitamos ao compilador codificar para instruções em linguagem de máquina para serem executadas pelo processador. Mas o compilador solicitado somente terá êxito se instruirmos ele com uma linguagem. Esta linguagem ou instruções são as diretivas . Então, podemos definir que diretivas do pré-processador são instruções para o compilador, antes do processo de compilação ser iniciado. E as linhas normais de um programa são instruções para o microcomputador. ANSI ➧ Padrão que define um conjunto completo de funções de E/S que pode ser utilizado para ler e escrever qualquer tipo de dado.

64

TIPOS: Segundo o padrão ANSI , o pré-processador de C contém as diretivas:

# include # define # if # ifdef # ifndef # undef # else # endif # elif # line # error # pragma Alguns critérios são adotados para o correto uso das diretivas. • Todas as diretivas começam com o símbolo escopo “ # “. • Cada diretiva deve estar na sua própria linha. • As diretivas, por convenção, aparecem no início do programa ( antes

de main( ) ) ou antes de uma função particular . • Mas nada impede que sejam colocadas em qualquer parte do

programa, desde que corretamente.

A diretiva #include Sabemos que diretivas são, de certo modo, minilinguagens embutidas em C.

65

A diretiva #include instrui o compilador a ler outro programa, chamado de arquivo-fonte, adicionado àquele que contém a diretiva #include. O nome de um arquivo-fonte, quando associado à uma diretiva, deve estar sempre envolvido por aspas duplas ( “ “ )ou símbolos de maior e menor ( > e < ) . Sua forma geral é : # include “nome do arquivo-fonte”

ou

# include <nome do arquivo-fonte> Esta linha de instrução, vista em sua forma geral, é chamada de “arquivo-cabeçalho” e é compilada para as rotinas de arquivos em disco da biblioteca. Ou seja, o arquivo será localizado de forma definida pelo fabricante do compilador ( caso em que o nome do arquivo-fonte esteje envolvido por chaves angulares ). Se o nome do arquivo-fonte estiver entre aspas, a busca do arquivo será no diretório atual e se não for encontrado a busca é repetida como se o nome do arquivo estiver envolvido por chaves angulares. Os arquivo-fontes são criados pelo fabricante e variam conforme a versão do software. Um programador pode criar um programa de rotina contendo, por exemplo, várias fórmulas e colocá-lo em uma diretiva. Assim não haverá a necessidade de reescrever este programa para utilizá-lo em outro programa. Exemplo:

/* prog.1 */ / * prog.2 * /

main( ) #include <prog.1>

{ main( )

. {

. .

66

} .

}

Geralmente, uma versão de um software (no caso do Turbo C++), acompanha arquivos-fontes criados pelo fabricante com protótipos que poderão ser usados pelo usuário/programador sempre que o programa desejar. Por exemplo: A função printf( ) requer um protótipo que é encontrado através da diretiva que contém o arquivo-fonte específico. * Exemplos de arquivos-fonte contidos na diretiva # include .

< stdio.h > ➧ necessária a sua utilização quanto ao fato de obter-se a saída de dados impressa na tela do vídeo. < conio.h > ➧ arquivo-fonte que contém o protótipo para o uso da função clrscr ( )- utilizado para “limpar a tela , da fun- ção getche( )- utilizado para entrada de dados via tecla- do. < dos.h > ➧ utilizamos este arquivo-fonte para obter a “pausa da tela” após a execução da saída de dados - delay( ). Algumas versões trazem um número maior ou reduzido de diretivas, ocasionando uma maior ou menor concentração de arquivos-fonte. Ou seja, podemos encontrar o protótipo de uma função em diretivas diferentes dependendo da versão do software. OBS: Se ao digitarmos um programa e for detectado um ou mais erros devido a falta de protótipos, uma mensagem irá aparecer, e através do help, poderemos localizar em que diretiva encontra-se o arquivo-fonte necessário para a plena compilação e execução do programa. Nos exemplos expostos ao longo do curso, será abordado a explicação quanto a utilização de novos arquivos-fontes ou funções ligadas a eles. O nome do arquivo-fonte pode ser expresso no programa em letras maiúsculas ou minúsculas. A forma geral de uma diretiva não inclui ponto e vírgula ( ; ).

67

Exemplo de programa : /* Programa DIRETIVA */ # include <stdio.h> # include <conio.h>/*o nome do arquivo-fonte pode ser escrito */ # include <DOS.H> /* em letras maiúsculas ou minúsculas */ main ( ) { clrscr( ); printf (“linguagem C “); delay(1000); /*atraso*/ } Imprimirá:

Linguagem C No programa é utilizada a diretiva #include e três arquivos-fonte. <stdio.h> - utilizado para exibir a saída de dados. Este protótipo contém uma linguagem própria que instrui o processador antes da compilação. <conio.h> - arquivo-fonte solicitado para a utilização da função clrscr( ), função esta que “limpa” a tela antes ou após a apresentação de um dado/texto ou resultado. Sua forma geral é: clrscr( ) . < dos.h > - arquivo-fonte que instrui o processador quanto ao correto funcionamento da função delay( ) , função esta utilizada para obter um retardo ou pausa antes de concluir o programa propriamente dito. Sua forma geral é: delay (<tempo>) ; onde: tempo é digitado em milisegundos. Exemplo: delay (1000); O tempo de retardo resultará em 1 segundo.

68

A diretiva #define Esta diretiva, como seu próprio nome sugere, tem a função de definir um identificador (macro) e uma string que o substituirá toda vez que for encontrado no arquivo-fonte. A diretiva #define, neste caso, definirá constantes simbólicas com nomes apropriados. A forma geral desta diretiva é: # define macro string

Ao “macro” é dado um nome, que por convenção é escrito em letras maiúsculas para maior destaque e compreensão quando da leitura do programa. A string consiste em um texto que é associado ao identificador (macro). Este texto pode ser em forma de números ou letras (neste último caso devemos envolve-los por aspas duplas). Somente é permitido um comando por linha, e lembre-se: nunca haverá ponto-e-vírgula após qualquer diretiva do pré-processador de C, caso contrário resultará em uma mensagem de erro criptográfica. Se a string for maior que uma linha, podemos continua-la na próxima linha, porém delimitando-a com uma barra invertida (\). É importante entender que basicamente a diretiva #define associa texto (string) à um símbolo (macro). Exemplo:

# define PI 3.14159 # define VALOR 100 # define PROGRAMA “Diretivas em C”

69

Deverá haver espaços entre o identificador (macro) e a string, para evidentemente separá-los. A clareza do código aumenta com o uso de macros permitindo assim o uso de nomes sugestivos para as expressões. Um dos exemplos de programa, na qual é recomendável o uso da diretiva #define, é a de utilizarmos uma constante várias vezes no programa. Ou seja, podemos definir um valor a uma constante, no qual em cada vez que a solicitarmos, poderemos escrevê-la apenas citando seu identificador. Exemplo:

# include <stdio.h> # include <conio.h> # include <dos.h> # define PI 3.14159 main( ) { float L=30; /*podemos resumir em uma só linha: */ float R=18;/* float L=30,R=18; */ clrscr( ); printf (“A área é: %.3f”, PI*R*R); printf (“\nO volume é: %.3f”, PI*R*R*L); delay(3000); } Imprimirá:

A área é:1017.875 O volume é:30536.255

O programa acima utiliza três diretivas includes no qual possuem os protótipos para a pausa, limpar a tela, e impressão das respostas no vídeo. A diretiva #define associa o identificador PI a uma string 3.14159, assim sempre que o identificador for mencionado o programa o substitui pela string. Esta diretiva também possui outra forte característica: O nome do macro pode ter argumentos. Isto significa que toda vez que o nome do macro é encontrado, os argumentos a ele associados podem ser substituídos pelos argumentos reais encontrados no programa.

70

Exemplo:

# include <stdio.h> # include <conio.h> # include <dos.h> # define CONTA(X) printf(“%.3f\n”,X) main( ) { float Z=35.10; float Y; Y=Z*3.14; clrscr( ); CONTA (Z); CONTA (Y); delay (2000); }

Imprimirá: 35.100

110.214 Quando o programa enxergar a ocorrência CONTA, esta será substituída printf(“%.3f\n”,X) . O X na definição do macro será substituído pelo nome do macro no programa. Ou seja, CONTA(Z) será substituída por printf(“%.3f\n”,Z) e CONTA(Y) será substituída por printf(“%.3f\n”,Y) . Com isso concluirmos X como argumento. Outro exemplo:

# include <stdio.h>

71

# include <conio.h> # include <dos.h> # define PI 3.15159 # define AREA(X) (2*PI*X*X) main( ) { float raio; raio=3; clrscr( ); printf(“A área da esfera é %.2f”,AREA(raio)); delay(6000); } Imprimirá:

A área da esfera é 56.55 Quando o programa encontrar o macro área, substituirá sua definição (raio) pela equação 2*PI*X*X. O valor de X será o valor contido na variável raio .

Exercícios 1- Qual a forma geral da diretiva # define ? ______________________________________________________________________________________________________________

72

2- Cite, segundo o padrão ANSI, algumas diretivas contidas em C. ______________________________________________________________________________________________________________ 3- Defina o que são diretivas do pré-processador de C. _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4- Cite 3 exemplos de arquivos-fontes contidos na diretiva #include. _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 5- A função printf( ) requer um protótipo que é encontrado através da

diretiva que contém o arquivo-fonte específico. No caso da diretiva #include citamos como exemplo stdio.h , conio.h e dos.h . Explique quando estes protótipos são utilizados.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 6- Qual a função da diretiva # define ? Descreva sua forma geral. ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

73

__________________________________________________________________________________________________________ 7- Cite dois exemplos de protótipos utilizados na diretiva #define e

explique-os: ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 8- Assinale Verdadeiro ( V ) ou Falso ( F ) . ( ) A diretiva #define possui uma forte característica , na qual o nome do macro não pode ter argumentos. ( ) O pré-processador C é um programa contido no compilador que altera o programa-fonte antes da compilação. ( ) A diretiva #define define constantes simbólicas ou macros. A diretiva #include inclui um programa-fonte no seu programa. ( ) Macros aumentam a clareza do código, pois não permitem a utilização de nomes sugestivos para expressões. ( ) Um dos exemplos de programa, na qual é recomendável o uso da diretiva #define, é a de utilizarmos uma constante várias vezes no programa. 9- O que são Strings ? Explique: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 10- Faça um programa que apresente o resultado da adição e

multiplicação, baseando-se na utilização da propriedade distributiva, ou seja, quando forem lidas as variáveis A, B, C e D , estas deverão ser somadas e multiplicadas A com B, A com C e A com D; B com C e B com D; e finalmente C com D.

74

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 11- Calcular e apresentar o valor do volume de uma lata ,utilizando a

diretiva #define. Sendo a fórmula: Volume = PI x R x R x Altura. Raio= 0,12 metros e Altura = 354 centímetros. _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 12- Elaborar um programa que contenha 6 variáveis e imprima sua

média aritmética. (Utilizar variáveis do tipo int e float). _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 13- Elaborar um programa que contenha as diretivas #include e

#define e que utilize os protótipos stdio.h, conio.h, dos.h. ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

75

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 14- O programa abaixo funciona ? Porque ? # include <stdio.h> #define RESULTADO(X) printf(“%.2f\n”,Y) main( ) { float A=40.3; float B; B=A * 3.14;

resultado(A); resultado(B);

} _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Capítulo 6

76

Operadores de endereço

• A função scanf( ) • Operador de endereço • Matriz String • Operadores de E/S através do console • As funções getch( ) e getche( ) • As funções getchar( ) e putchar( ) • As funções gets( ) e puts( )

Função scanf( ) Esta função é a rotina de entrada pelo console de uso geral, implementada em todos compiladores C. Lê todos os tipo de dados intrínsecos e converte números ao formato interno apropriado, similar

77

a função printf( ) no que consiste em uma expressão de controle seguida por uma lista de argumentos. Só que a lista de argumentos de scanf( ), devem ser endereços de variáveis ! O protótipo para scanf( ) está em stdio.h, e sua sintaxe é: scanf (“ expressão de controle “, lista de argumentos); A expressão de controle contém especificadores de formato de entrada que são precedidos por um sinal de % (porcentagem) e informam à scanf( ) o tipo de dado a ser lido na ordem da esquerda para a direita, com os argumentos da lista. Especificadores de formato da função scanf( ) : %c ............. Lê um único caractere %d ou %i ....... Lê um inteiro decimal %e ............. Lê um nº em notação científica %f ou %g ....... Lê um nº em ponto flutuante %l ............. Lê um inteiro longo %lf ............ Lê um double %o ............. Lê um inteiro octal %p ............. Lê um ponteiro %s ............. Lê uma string(cadeia de caracteres ) %u ............. Lê um decimal sem sinal %x ............. Lê um hexadecimal % .............. Busca por uma cadeia de caractes

Operador de endereço A Linguagem C oferece um operador chamado “Operador de Endereço” representado pelo símbolo & (“e” comercial) que resulta o endereço do operando.

78

Toda variável ocupa uma certa localização na memória, e seu endereço é o do primeiro byte ocupado por ela. Nota: Endereço é o nome que o computador usa para identificar uma variável. Todas as variáveis utilizadas para receber valores, através de scanf( ), devem ser passadas pelos seus endereços. Se referenciarmos uma variável x precedida por & (&x), a função scanf( ) devolverá o endereço do primeiro byte onde x está guardada. Nota: Uma “memória” de computador é dividida em bytes que são numerados de 0 até o limite máximo de memória. Exemplo: 0 ............................16Mbytes (16.384 Kbytes) limite de memória Exemplo de Programa: /* Programa Cálculo de Rentabilidade */ # include <stdio.h> # include <conio.h> # include <dos.h> main( ) { float valor_principal, juros, rentabilidade; clrscr( ); printf ( “Digite o valor principal: ”); scanf ( “%f” ,&valor_principal); printf ( “Digite a taxa de juros (%): ” ); scanf ( “%f” ,&juros); rentabilidade = valor_principal * (juros/100); printf( “A rentabilidade foi de r$%.2f ” ,rentabilidade); delay (3000); } Funcionamento do Programa: O arquivo-fonte <stdio.h> da diretiva #include, possui o protótipo para as funções printf( ) e scanf( ). Já o arquivo-fonte <conio.h> possibilita a função clrscr( ) de “limpar” a tela do monitor

79

de vídeo antes da impressão de texto e dados. A função delay( ) é instruída pelo processador C através do arquivo-fonte <dos.h> . Devemos identificar o tipo das variáveis no início do corpo do programa (após a função main( ) ), assim determinamos as posições de memória com nomes para referenciar seus conteúdos. Determinamos, no exemplo, 4 variáveis do tipo float (dígitos de precisão) : valor_principal, juros e rentabilidade. Através de printf( ), solicitamos ao usuário o valor principal. Este dado, a ser inserido através do teclado pelo usuário, é associado à variável “valor_principal”. Posteriormente é solicitado a taxa de juros e o valor associado à variável “juros”. Repare que a variável é precedida do símbolo “& ” para determinar o endereço da variável. Pré-finalizamos o programa com a equação rentabilidade que determinará o valor do juro ganho com a aplicação. A impressão será com duas casas decimais, para identificar o valor em moeda corrente. Haverá uma pausa de 3 segundos para visualização e posterior finalização.

Matriz String String, conforme visto no capítulo 2, é uma das formas mais importantes de armazenagem e manipulação de dados. O compilador, quando encontra qualquer caractere entre aspas duplas, reconhecerá que trata-se de uma string constante. Uma string é finalizada pelo caractere null , ou seja, em uma string cada caractere ocupa 1 byte de memória e o último caractere é sempre ‘\0’ (null) que tem valor zero (0) decimal, sendo assim a única maneira que as funções possuem para poderem reconhecer onde é o fim de uma string. Este efeito é melhor visualizado quando utilizamos uma matriz como um conjunto de dados de mesmo tipo. A função scanf( ) é considerada “limitada” para a leitura de strings, pois usa o “espaço em branco” para terminar a leitura na entrada.

Assim não encontramos uma forma, em scanf( ), de digitarmos textos com várias palavras. Exemplo: . .

80

char nome [ 18 ]; printf ( “Qual o seu nome completo ? ” ); scanf ( “%s” , nome); printf ( “Olá, %s . ” ,nome ); . . O programa imprimirá seu 1º nome com no máximo 17 caracteres pois o último é null (nulo). A função scanf( ) lê cada caractere não branco e os armazena a partir do endereço nome . Apenas fornece o 1º nome pois, quando encontra um caractere em branco, termina o processo (para scanf( ), um espaço em branco é um retorno de carro ou tabulação). Se o nome digitado for, por exemplo: CARLOS DA COSTA, será impresso apenas CARLOS, mesmo que a matriz possibilite guardar 17 caracteres mais o mull. Nota-se que a variável nome não está precedida por & , pois a matriz (nome) é seu endereço inicial. Se utilizássemos o operador de endereço & , não teríamos um limite de caracteres na variável, que no exemplo é 17 + null.

Operadores de E/S através do controle A Linguagem C nos permite enfoque nas operações de E/S (entrada e saída) que são efetuadas pelas funções da biblioteca, envolvendo diversas funções diferentes. Em C, existe E/S pelo console e através de arquivo. Veremos neste capítulo, em detalhes, funções de E/S pelo console definidas pelo padrão ANSI C, ou seja, funções que realizam a entrada de dados pelo teclado e a saída de dados, ou resposta, pelo monitor de vídeo. Em algumas situações, a função scanf( ), não se adapta perfeitamente a finalidade ou desempenho de um programa. Por exemplo: É necessário pressionarmos enter depois da sua entrada para que scanf( ) termine a leitura. A biblioteca de C permite a opção de funções que leêm um caractere no instante em que é digitado, sem esperar enter .

81

O sistema de E/S pelo console é um flexível mecanismo para transferir dados entre dispositivos. Vejamos algumas funções que nos permite averiguar a funcionabilidade deste evento.

As funções getch( ) e getche( ) O protótipo para essas funções são encontrados em conio.h A função getch( ) lê o caractere do teclado, mas não permite que seja impresso, espera até que uma tecla seja pressionada e então retorna imediatamente. Não aceita argumentos e devolve o caractere para a função que a chamou. Exemplo de programa: /* Programa Exemplo_1 */ # include <stdio.h> # include <conio.h> main( ) { char caractere; clrscr( ); printf ( “Digite um caractere : “ ); caractere = getch( ); printf( “ \nO caractere pressionado é:%c. ” ,caractere); getch( ); }

Funcionamento: São utilizadas as diretivas conforme a necessidades do programa. Note que desta vez, não utilizamos a diretiva dos.h pois não estamos desejando uma “pausa” no final, no caso a função delay( ). Através de char identificamos o tipo da variável chamada “caractere”, no caso uma letra, número ou símbolo. Será impresso na tela uma solicitação para que digite-se qualquer caractere. Este caractere é lido pela função getch( ) e impresso pela linha de instrução seguinte, através de printf( ). O programa então aguardará que o usuário pressione qualquer tecla, e quando o fizer será lido por outra função getch( ) retornando imediatamente a listagem de programação. A função getche( ) tem a princípio o mesmo funcionamento da função dita anteriormente, exceto quanto a

82

impressão ! Ela permite que o caractere, ora digitado, seja impresso simultaneamente na tela. Esta observação pode ser melhor visualizada se substituirmos na linha 9 do programa anterior,getche( ) por getch( ) . Assim.... caractere = getche ( ); Quando for digitado algum caractere, este será impresso e “reimpresso” através de printf( ).

As funções getchar( ) e putchar( ) O protótipo para essas funções está contido em stdio.h. A função getchar( ) lê um caractere do teclado e só termina a leitura deste, ou seja, só devolverá o valor após pressionarmos enter. Permite que o caractere digitado seja impresso simultaneamente. A função putchar( ) devolve o caractere escrito imprimindo-o na tela do monitor de vídeo a partir da posição atual do cursor. Também está definido no arquivo stdio.h. A função putchar( ) é o complemento de getchar( ). Exemplo de programa: /* Programa Exemplo_2 */ # include <stdio.h> # include <conio.h> main( ) { char caractere; clrscr( ); printf ( “Digite um caractere e veja seu sucessor: ” ); caractere = getchar ( ); putchar (caractere + 1 ); getch( ); }

Funcionamento: O programa utiliza a diretiva stdio.h que contém os protótipos pasa as funções printf( ), getchar( ) e putchar( ). Os protótipos para as funções clrscr( ) e getch( ) estão em conio.h . O programa sugere um caractere que será lido por getchar( ) e impresso simultaneamente; logo após, putchar( ) possibilita a impressão do

83

sucessor do caractere anteriomente digitado. A função getch( ) aguarda uma tecla ser pressionada para finalizar o programa.

As funções gets( ) e puts( ) As funções gets( ) e puts( ) permitem a leitura e escrita de strings de caracteres no console. O protótipo das funções é encontrado em stdio.h . A função gets( ) lê uma string de caracteres através do dispositivo padrão de entrada (teclado). Para corrigirmos erro de digitação usamos a tecla Back Space antes de pressionar <enter>. Após a leitura, coloca a string no endereço apontado por seu argumento ponteiro de caracteres. Espaços e tabulações são aceitos por gets( ). Exemplo de programa: /* Programa Exemplo_1 */ # include <stdio.h> # include <conio.h> main( ) { char nome [50]; int idade; printf ( “Qual seu nome ?\n ” ); gets (nome); printf ( “ \nQual sua idade?\n ” ); scanf ( “%d” ,&idade); printf( “ \nOlá %s, em seu último aniversário você completou %d dias de vida ! ” ,nome,idade*365); getch( ); }

No exemplo, o programa utiliza a diretiva stdio.h pois contém os protótipos para as funções printf( ) , gets( ) e scanf( ). Os protótipos para as funções clrscr( ) e getch( ) estão em conio.h .

84

Através de printf( ) pergunta-se o nome ao Usuário que será digitado e associado à variável chamada “nome” do tipo char que possibilita um número máximo de 50 caracteres, e também a visualização no vídeo. Em seguida, através de scanf( ) é inserido um novo dado à uma variável do tipo int chamada idade. Se por exemplo a variável nome for: João da Cruz e a variável idade for 21, teremos na tela impresso o seguinte resultado: Olá João da Cruz, em seu último aniversário você co mpletou 7665 dias de vida! A função puts( ) é utilizada quando deseja-se um código altamente otimizado, de fácil uso ! Esta função é o complemento de gets( ) e imprime na tela uma única string por vez seguido por uma nova linha. Reconhece os códigos de escape de printf( ) assim como o null (\0) como fim de string. Uma chamada a puts( ) requer menos tempo do que a mesma chamada a printf( ) pelo fato de puts( ) escrever apenas strings caractere. Exemplo de programa: /* Programa Exemplo_2 */ #include <stdio.h> #include <conio.h> main( ) { char nome [50]; clrscr( ); puts ( “Qual o seu nome ? ” ); gets (nome); puts; puts ( “Olá ” ); puts (nome); puts ( “ tudo bem ? ” ); getch( ); } O exemplo de programa, solicitará através de um texto o nome do usuário, que por sua vez será lido por gets( ). Se, por exemplo, o nome digitado for RONALDO o programa imprime: Qual o seu nome ? RONALDO

85

Olá

RONALDO tudo bem ? Comparando printf( ) com puts( ) : Exemplo: printf( “%s\n ” ,nome); ... é o mesmo que: puts(nome); Obs: A função puts( ) imprime somente uma string. Para a impressão de um número maior de strings é necessário o uso de printf( ). Podemos utilizar o operador de endereço em puts( ). Se acrescentarmos ao programa Exemplo_2 as linhas:

puts( “Seu apelido é ” ); puts(&nome[2]); puts( “?” ); ....será visualizado: Qual o seu nome? RONALDO Olá RONALDO Tudo bem? Seu apelido é NALDO ? O operador nos possibilita a determinar o número de caracteres iniciais que não deverão ser impressos.

Exercícios 1 – Defina Operador de Endereço: _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

86

2 – Qual a sintaxe da função scanf( ) ? ______________________________________________________________________________________________________________ 3 – Por que uma string é finalizada pelo caractere null ? ______________________________________________________________________________________________________________ 4 – Dê 5 exemplos de especificadores de formato scanf( ) e explique a sua utilização. ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 5 – Por que a função scanf( ) é considerada limitada para a leitura de strings ? ______________________________________________________________________________________________________________ 6 – O programa funciona corretamente? Por que ? #include <stdio.h> #include <conio.h> main( ) { char PALAVRA [50]; clrscr( ); puts( “Escreva uma palavra: ” ); scanf( “%c” ,PALAVRA); puts(PALAVRA); getch( ); } ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 7 – Qual a principal diferença entre getch( ) e getche( ). ________________________________________________________________________________________________________________

87

____________________________________________________________________________________________________________ 8 – Para ler uma string de caracteres qual função deve ser utilizada: getchar( ) ou gets( ) ? Explique: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 9 – Se for digitada a palavra FUNÇÃO, o que será visualizado na tela após a execução do programa ? #include <stdio.h> #include <conio.h> main( ) { char palavra; clrscr( ); puts( “Digite uma palavra: ” ); palavra = getchar( ); putchar(palavra); getch( ); } ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 10-No exercício anterior, se utilizássemos gets( ), quais as modificações necessárias para o correto funcionamento? O que seria impresso ? _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

88

11-Elabore um programa que calcule a quantidade de combustível gastos em uma viagem. O programa deve solicitar ao usuário os seguintes dados: Qual distância(em Km)o veículo faz por litro de combustível, tempo (em horas) gasto na viagem e a velocidade média (em Km) durante a mesma. _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 12-Crie um programa que seja capaz de converter e apresentar a idade de uma pessoa em dias e em horas. _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Capítulo 7

89

Decisões e Seleção múltipla

• O comando if • Bloco de comando com if • O comando if-else • O comando if-else-if • O operador alternativo “ ? “ • Operadores lógicos • O comando switch

Comandos de Seleção Em C, os comandos de seleção direcionam o fluxo de um programa utilizando expressões relacionais que controlam quais comandos serão executados com base em uma ou em outra condição. Muitos comandos em C contam com um teste condicional que determina o curso da ação. Uma condição, poderá ser falsa ou

90

verdadeira; ou seja, diferente de zero ou zero. Esse método, para verdadeiro e falso, permite que rotinas sejam codificadas com eficiência. Um comando de decisão executa uma série de instruções, se for necessário repete a seqüência até que uma certa condição seja encontrada e decide entre ações alternativas.

O comando if Utilizamos esse comando quando deseja-se tomar uma decisão simples. Se a expressão é verdadeira (diferente de 0), o comando ou bloco que forma o “corpo “ do if é executado uma única vez. Se a expressão for falsa, o programa não executa a instrução iniciada por if . Exemplo: . . main( ) { clrscr( ); int x; printf( “Digite um número: ” ); scanf( “%d” ,&x); if (x>=0) if (x<100) puts( “O número é menor que uma centena ! “); getch( ); }

Neste exemplo, ao executar o programa, é solicitado um número. A função scanf( ) possibilita a entrada através do teclado, de um número que será atribuído à variável x . O comando if efetuará a seqüência de condições até que encontre a verdadeira. if ( x>=0 ) “ Se x for maior ou igual a zero

91

if( x<100 ) e menor que cem................. “ Se o número digitado satisfaz a condição, então será impresso: O número é menor que uma centena ! uma única vez, caso contrário não imprimirá nada e aguardará pressionarmos uma tecla para finalizar o programa ( através de getch( ) ). Sintaxe : if ( expressão de controle ) comando ; Obs: comando pode ser um bloco de comandos, um único comando ou nada ( comandos vazios ).

Bloco de comando if Em C, é possível a utilização de “ ifs aninhados “,que formam um comando composto, também chamado “bloco de comando”. Neste caso, um comando if é o objeto de outro if . Sintaxe: if (expressão de controle) { if (expressão de controle) comando 1; comando 2; } Exemplo: . . main ( ) { clrscr( ); int a,b; puts( “Digite dois valores:\n ” );

92

scanf( “%d” ,&a); scanf( “%d” ,&b); if (a < b) { if (b < 10)printf( “O 2ºnúmero é menor que 10\n ” ); puts( “O 1º número é menor que o 2ºnúmero ” ); } getch( ); }

Funcionamento: O programa possibilita, através de scanf( ), a leitura de dois valores digitados no teclado, que por sua vez são atribuídos às variáveis ( do tipo int ) a e b respectivamente. Se a for menor que b, o bloco de comando (que está envolvido por chaves) é executado, sendo que a mensagem o “2º número é menor que 10” somente será impresso se b for menor que 10. A mensagem “O 1º número é menor que o 2ºnúmero” será obrigatoriamente impressa se a for menor que b. Caso a expressão contida no primeiro if do programa não for verdadeira, o bloco de comando if não será executado, passando p/a próxima instrução que no exemplo é getch( ) que aguardará uma tecla para terminar o programa.

O comando if-else Vimos que o comando if executa uma única instrução ou um bloco de comando quando é verdadeira ( 1 ) a expressão. Porém, nada fará se esta for falsa ( 0 ). Quando associamos if ao comando else, haverá a execução de uma ou mais instruções compreendidas entre chaves, se a expressão de teste relacionada ao comando if for falsa ( 0 ) . Ou seja, quando o comando if estiver acompanhado de uma “cláusula” else, esta selecionará um comando alternativo a ser executado. Sintaxe: if (expressão de controle) comando 1; else comando 2;

93

Se a expressão de controle for verdadeira, o programa executará comando 1; do contrário executará comando 2. Ambos os comandos terminam com ponto-e-vírgula, como de resto, todos os comandos em C. Exemplo: . . main( ) { clrscr( ); int a,b,c,d; float e; puts( “Digite 4 valores inteiros: ” ); scanf( “%d%d%d%d” ,&a,&b,&c,&d); e=(a+b+c+d)/4; if(a < b) puts( “O 1ºnúmero é menor que o último número digitado ” ); else printf( “A média aritmética dos nrs digitados é:%.1f ” ,e); getch( ); }

Funcionamento: Inicialmente, o programa sugere 4 valores que serão digitados pelo usuário em forma ordenada e atribuídas através de scanf( ) as variáveis a,b,c e d. Note que utilizamos apenas uma função scanf( ) tornando , com isso, o programa mais portável. Se os comandos de formato printf forem diferentes (ex:%d %f %c) devem ser separados por espaço. A média aritmética é calculada para uma posterior chamada, se necessário. Em seguida o programa decidirá o que fazer tomando como base as condições descritas nele. Se (if) a 1ºvariável (a) for menor que a última (d) o programa imprimirá uma mensagem afirmando o evento e aguardará em seguida o encerramento do programa; caso contrário (else) será impresso somente a média aritmética das variáveis aguardando em seguida o término do programa através de getch( ).

O comando if-else-if Também chamada de “escada if-else-if” ou “árvore de decisão” devido a sua aparência na listagem do programa, faz com que as condições sejam avaliadas de cima para baixo. Encontrada a

94

condição verdadeira, o comando associado a ela é executado fazendo com que o restante da escada seja contornado. Esta coleção de comandos if com cláusulas else pode conter um else final para garantir no mínimo que um comando seja relacionado. Sintaxe: if (condição 1 ) comando 1; else if (condição 2) comando 2; else if (condição 3) comando 3; . . else comando n ; Um comando if inicia a seleção múltipla executando o comando 1 se a condição 1 for verdadeira. Se a condição 2 for verdadeira, o comando 2 é executado e assim por diante para tantas condições e comandos necessários. Obs: Apenas um dos comandos será selecionado. Se nenhuma das condições for verdadeira, um else final será executado, assegurando total controle sobre as ações do programa para todas as possíveis condições. Exemplo: . . main( ) { clrscr( ); char x;

puts( “Escolha apenas uma das letras: a,b ou c “); scanf( “%c” ,&x); if(x== ’a’ ) printf( “O incremento de a é:%c\n ” ,++x);

95

else if (x== ’b’ ) printf( “O incremento de b é:%c\n ” ,++x); else if (x== ’c ’ ) printf( “O incremento de c é:%c\n ” ,++x); else puts( “Você não digitou uma letra válida ! ” ); puts( “Pressione uma tecla p/finalizar “); getch( ); } Funcionamento: O programa sugere a escolha de uma letra que, através de scanf( ) associará à variável x. Apenas uma das condições será verdadeira; e se for será impresso, portanto, o incremento deste caractere (a,b ou c) passando, posteriormente, para as instruções que solicita uma tecla para finalizar o programa . Se nenhuma das condições for verdadeira, através do último else será impressa uma mensagem alertando para o fato e posteriormente solicitando uma tecla para finalizar o programa.

O operador alternativo ? Em C, existe uma forma compacta de representar uma instrução if-else simples. Também chamado de “Operador ternário” ( o único em C),

o ? requer três operandos. Sintaxe: Expressão 1 ? Expressão 2 : Expressão 3 ; A Expressão 1 é avaliada, se for verdadeira (≠0), a

Expressão 2 se torna o valor da expressão ? inteira. Mas se a Expressão 1 for falsa (0), a Expressão 3 que se tornará o valor da expressão inteira. Exemplo:

96

#include <stdio.h> #include <conio.h> #include <math.h> main( ) { clrscr( ); int x; float y; puts( “Digite um valor inteiro positivo: ” ); scanf( “%d” ,&x); y = x>100 ? printf( “O número é maior que cem e sua raiz quadrada é:%.2f ” ,sqrt(x)): printf( “O número é menor que cem e seu quadrado é:%d”,x*x); getch( ); }

Funcionamento: O programa sugere que seja digitado um número inteiro positivo, que será atribuído à uma variável x do tipo int . A expressão 1 (y = x > 100) é avaliada, se for verdadeira (número digitado maior que cem) será impresso o texto e resultado da expressão 2. Se a condição for falsa (número digitado menor que cem) então será impresso o texto e resultado da expressão 3. Uma outra diretiva foi utilizada com o protótipo <math.h> que possui diversas definições usadas pela biblioteca de matemática. A função sqrt( ) devolve a raiz quadrada de um número positivo. Sua sintaxe é: sqrt( x ); onde x é o número que se quer extrair a raiz quadrada.

Operadores lógicos Os operadores lógicos explanam as maneiras que as relações podem ser conectadas. Os operadores relacionais (visto no capítulo 4), freqüentemente, trabalham juntos com esses operadores. Como sabemos, verdadeiro é qualquer valor diferente de zero, enquanto que falso é zero. Assim como o operador relacional, o operador lógico devolve 0 para falso e 1 para verdadeiro. É possível formar expressões relacionais complexas utilizando os operadores lógicos.

97

Operadores lógicos: operador ação && AND || OR ! NOT Quando for utilizado um mesmo operador mais de uma vez em uma expressão, serão avaliados pelo compilador da esquerda para a direita. O uso de parênteses tornam o comando mais claro quando deseja-se alterar a ordem de avaliação. Tabela verdade:

x y x&&y x||y !x !y

0 0 0 0 1 1

0 1 0 1 1 0

1 0 0 1 0 1

1 1 1 1 0 0

Obs: Assim como toda expressão relacional, a lógica produz como resultado o zero (falso) ou 1 (verdadeiro). Precedência dos maior ! - (unário) ++ - - operadores: * / % + - < > <= >= = = ! = && | | ? : = += -= *= /= %= menor , (vírgula) Exemplo 1: . . if ((a>=10) && (a<=100)) comando ; . . No exemplo acima deseja-se executar um comando se a variável a estiver compreendida entre 10 e 100. Lê-se: Se a for maior ou igual a 10 e menor ou igual a 100.........

98

Neste caso, o comando será executado se, tão somente, as condições forem verdadeiras. Exemplo 2 : . . if ((a<10) || (a>100)) comando ; . .

No exemplo 2, se qualquer uma das condições for verdadeira, ou se ambas forem verdadeiras, o comando será executado; do contrário é ignorado.

Lê-se: Se a for menor que 10 ou maior que 100 ....... Obs: Se observarmos a precedência dos operadores, podemos escrever o exemplo anterior da seguinte forma: . . if (a<10 || a>100) comando; . . Porém o efeito é o mesmo, mas para torná-lo mais claro é conveniente utilizarmos parênteses extras. O operador NOT ( ! ) é utilizado para inverter a lógica de uma condição (verdadeira ou falsa). Exemplo: . if (!(x>10)) comando ; . Lê-se: Se x não for maior que 10 ............... Então o comando será executado somente se x for menor que 10 . É permitido a combinação de várias condições em uma expressão. Exemplo: 40>10&&!(40<7)||6>=4

99

Neste caso, a condição é verdadeira .

O comando switch Esse comando é freqüentemente utilizado para processar uma entrada de dados pelo console. Algumas “árvores de decisão” se tornam mais claras, se escritas com o comando switch que é similar ao else-if mas tem maior flexibilidade. O comando switch testa sucessivamente o valor de uma expressão com uma lista de constantes. Se o valor coincide, os comandos associados àquela constante são executados. Sintaxe: switch (expressão) { case constante_1: comando_1; break ; case constante_2: comando_2; break; . . default: comando_n; } O comando switch usa um ou mais rótulos case, cada um especificando uma constante diferente a ser comparada com a expressão entre parênteses que deve ser de valor inteiro ou caractere. Quando um determinado caso for verdadeiro, a seqüência de comandos associada a este será executada até que o comando break ou fim do comando switch seja alcançado. Se nenhum caso for verdadeiro o comando default é executado. O default é opcional e, se não estiver presente, nenhuma ação será realizada se todos os testes falharem. Pode haver uma ou mais instruções (não precisam estar entre chaves) seguindo cada case. Os rótulos dos casos devem ser

100

todos diferentes. O comando break causa uma saída imediata do switch, porém se não existir, o programa segue executando todas as instruções dos casos posteriores. Devemos envolver por chaves o corpo de switch . Cada rótulo case termina com dois-pontos e não pode existir sozinho, ou seja, fora de switch . Exemplo: #include <stdio.h> #include <conio.h> main( ) { clrscr( ); char x ; puts( “Selecione a opção:\n a -Soma\n b -Subtração\n c -Multiplicação\nd-Divisão ” ); x=getch( ); switch (x) { case ‘a’ : puts( “Você selecionou Soma ” ); break ; case ‘b’ : puts( “Você selecionou Subtração ” ); break ; case ‘c ’ : puts( “Você selecionou Multiplicação ” ); break ; case ‘d’ : puts( “Você selecionou Divisão ” ); break ; default : puts( “Você escolheu uma opção inválida. ” ); } getch( ); } No exemplo, temos um programa que descreve a opção escolhida, a partir da seleção de um caractere no teclado. Caso o caracter escolhido não coincida com algum case , será impressa uma mensagem comandada por default. Note que os dois comandos (case e default) devem estar dentro do “corpo” de switch. Obs.: A expressão do comando switch deve ter valor inteiro ou caractere.

101

Outro exemplo: #include <stdio.h> #include <conio.h> main( ) { clrscr( ); char x ; puts( “Selecione a opção:\n + -Soma\n - -Subtração\n * ou x -Multiplicação\n / -Divisão ” ); x=getch( ); switch (x) { case ‘+’ : puts( “Você selecionou Soma ” ); break ; case ‘ - ’ : puts( “Você selecionou Subtração ” ); break ; case ‘* ’ : case ‘x ’ : puts( “Você selecionou Multiplicação ” ); break ; case ‘ / ’ : puts( “Você selecionou Divisão ” ); break ; default : puts( “Você escolheu uma opção inválida. ” ); } getch( ); }

Exercícios 1- Descreva o funcionamento do comando if . _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2- Para que serve o comando break ?

102

______________________________________________________________________________________________________________ 3- Qual a sintaxe do comando if-else-if . ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4- Para que serve a função sqrt( ) e em que protótipo está definida ? ______________________________________________________________________________________________________________ 5- Quais são os operadores lógicos em C ? Descreva sua ação

(significado) e a tabela verdade. ______________________________________________________________________________________________________________

a b a&&b a||b !a !b

6- As expressões abaixo são verdadeiras ? (falso ou verdadeiro) Se preferir utilize parênteses, para tornar o código mais claro. ( ) 70>20&&!(70<8)||6>=5 ( ) 1<2||2>=3 ( ) 4*2-7<=4-8 ( )6>=5&&5!=2||2<4 ( )++15>15||70!=60+7&&5>=5/1 7- Escreva a sintaxe do operador ternário e seu funcionamento.

103

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 8- O que será impresso se:

int x=10, y=3, z=5 ; float a=5.5 , b=17.3 ; float c, d ; Resposta

a) c=x>20?printf(“%.2f”,a):printf(“%d”,z); ____________________ b) c=a=5.5?printf(“%d”,y):printf(“%d”,y); ____________________ c) d=a<=b?printf(“%.2f”,b):printf(“%d”,x); ____________________ d) c=a!=b?printf(“%.3f”,b-a):printf(“%d”,y); ___________________ e) d=y>x-z?printf(“%d”,y):printf(“%d”,x); ____________________ 9- Explique o funcionamento do comando switch. ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 10- Faça um programa, utilizando if-else-if que simule uma

calculadora capaz de executar contas simples (número,operador,número) utilizando os operadores soma,subtração,multiplicação e divisão.

______________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 11- Faça o mesmo programa, mas utilize o comando switch. ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

104

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 12- Faça um programa utilizando if-else que identifique se a letra

digitada é vogal ou consoante. ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 13- Elabore um programa que seja capaz de identificar se o caracter

digitado é um número, letra maiúscula, letra minúscula, um espaço, ou nenhum dos tipos mencionados.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 14- Faça um programa que leia 3 valores numéricos e os apresente

em ordem crescente. _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 15- Elabore um programa que leia quatro valores referentes a quatro

notas escolares de um aluno e imprima dizendo que o aluno foi aprovado, desde que a média escolar seja igual ou maior que 7. Se a média for menor que 7, solicitar a nota de exame, somar com a média anterior e obter nova média. Se a nova média for maior ou

105

igual a 5, apresentar uma mensagem dizendo que o aluno foi aprovado em exame. Se o aluno não obter, após o exame, média satisfatória apresentar uma mensagem dizendo que está retido. Apresentar junto com as mensagens o valor da média do aluno para qualquer condição.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________