Módulos ou Subrotinas: PARTE II Criando seus próprios módulos · Após a entrada de dados, o programa deve: ... O que difere entre os dois trechos é apenas a ... Processamento

Bacharelado em Ciência e Tecnologia

Processamento da Informação

Módulos – Parte 2

Módulos ou Subrotinas:

PARTE II

Criando seus próprios módulos




Objetivos da Aula

Compreender a necessidade e a importância de

modularizar

Aprender a criar e utilizar (chamar) seus

próprios módulos




Refletindo ...

Até o momento temos escrito nossos programas no

PortugolStudio de maneira “sequencial” dentro da

função início




Refletindo ...

À medida que os problemas vão se tornando mais

complexos, os programas (solução) tendem a ficar

mais extensos.

Modularizar permite “quebrar” o problema em

subproblemas.

Para cada subproblema podemos, por exemplo,

escrever um módulo específico (função)




PROBLEMA EXEMPLO




Escreva um programa ler dois vetores (A e B) de

10 elementos cada. Após a entrada de dados, o

programa deve:

Obter e exibir a soma dos elementos do vetor A

Obter e exibir a soma dos elementos do vetor B

Calcular e exibir a média dos elementos dos dois

vetores (uma única média)

Imprimir o vetor A e depois o vetor B

Mostrar os elementos de A e B que são acima da média

de ambos

Problema




Escreva um programa ler dois vetores (A e B) de 10

elementos cada. Após a entrada de dados, o programa

deve:



Calcular e exibir a média dos elementos dos dois vetores (uma

única média)


Mostrar os elementos de A e B que são acima da média de ambos

SAÍDA DE DADOS?




SAÍDA: soma do vetor A (somaA), soma do vetor B (soma B),

media dos dois vetores (mediaAB), exibir vetor A, exibir vetor

B, exibir elementos de A e B acima de mediaAB.



deve:




única média)






ENTRADA DE DADOS: os vetores A e B



deve:




única média)






SOLUÇÃO 1




DECLARAÇÃO DE VARIÁVEIS E ENTRADA DE DADOS




PROCESSAMENTO [1]:

Note que poderíamos usar um ÚNICO laço de repetição para somar os

DOIS vetores. Propositalmente, optou-se por tratar cada problema (de

somar cada vetor) como um problema específico.

- Obter e exibir a soma dos elementos do vetor A

- Obter e exibir a soma dos elementos do vetor B




PROCESSAMENTO [2] - Calcular e exibir a média dos elementos

dos dois vetores (uma única média)

- Imprimir o vetor A e depois o vetor B




PROCESSAMENTO [3] Mostrar os elementos de A e B que

são acima da média de ambos




SOLUÇÃO COMPLETA (53 LINHAS DE PROGRAMA)




SOLUÇÃO COMPLETA (53 LINHAS DE PROGRAMA)




SOLUÇÃO COMPLETA




O programa completo possui cerca de 53 linhas

Há diversos trechos no programa que são

“repetitivos”, ou seja, fazem a “mesma” coisa,

mudando-se apenas a “variável”

Análise da Solução




Trecho repetitivo: ENTRADA DE DADOS

O “mesmo trecho” para ENTRADA DE DADOS dos vetores! Muda

apenas o nome da variável.




Trecho repetitivo: SOMA ELEMENTOS VETOR

O “mesmo trecho” para SOMA DOS ELEMENTOS dos vetores! Muda

apenas o nome da variável.




Trecho repetitivo: IMPRIME VETOR

O “mesmo trecho” para IMPRIMIR VETOR! Muda apenas o nome da

variável.




Trecho repetitivo: ELEMENTOS ACIMA MEDIA

O “mesmo trecho” para MOSTRAR ELEMENTOS ACIMA DA MÉDIA!

Muda apenas o nome da variável.




Trechos repetitivos é um convite ao REUSO!

Cada “parte” do programa tem uma FINALIDADE

ESPECÍFICA:

Ler o vetor (subproblema 1)

Somar os elementos do vetor (subproblema 2)

Imprimir os elementos do vetor (subproblema 3)

Exibir os elementos acima da media (subproblema 4)

Reuso e Problemas com finalidade específica é um

convite a MODULARIZAÇÃO!!!

ANÁLISE DA SOLUÇÃO




SOLUÇÃO MODULARIZADA

Primeiro vamos ver a solução modularizada, para entendermos suas

vantagens! Em seguida vamos aprender a escrever os módulos (funções)







Primeiro, vamos pegar cada trecho específico, um

a um, e transformá-lo numa função

Modularizando

Comecemos pela ENTRADA DE DADOS




MODULARIZANDO A ROTINA

“LEITURA VETOR”




O que difere entre os dois trechos é apenas a

variável do “leia”

Modularizando – ENTRADA DE DADOS




Note que os trechos são IDÊNTICOS!

Apenas “criamos” uma nova função, demos um nome a ela

(Leitura_Vetor) e agora podemos CHAMÁ-LA

Daqui a pouco entenderemos melhor os detalhes da criação da

função: nome, parâmetros, etc.

Modularizando – ENTRADA DE DADOS




Existindo a função podemos CHAMÁ-LA como fazemos

com funções existentes (potencia, raiz, etc)

Note que “Leitura_Vetor” é chamada duas vezes: uma para

A e outra para B

Modularizando - ENTRADA DE DADOS





“SOMA VETOR”




O que difere os dois trechos?

Modularizando – SOMA VETOR






(Soma_Vetor) e agora podemos CHAMÁ-LA


função : nome, parâmetros, etc.

Modularizando – SOMA VETOR






Note que “Soma_Vetor” é chamada duas vezes: uma para A

e outra para B

Modularizando - SOMA VETOR





“IMPRIME VETOR”





Modularizando – IMPRIME VETOR






(Imprime_Vetor) e agora podemos CHAMÁ-LA



Modularizando – IMPRIME VETOR






Note que “Imprime_Vetor” é chamada duas vezes: uma para

A e outra para B

Modularizando - IMPRIME VETOR





“IMPRIME ACIMA MEDIA”





Modularizando – IMPRIME ACIMA DA MÉDIA






(Imprime_Acima_Media) e agora podemos CHAMÁ-LA



Modularizando – IMPRIME ACIMA DA MÉDIA






Note que “Imprime_Acima_Media” é chamada duas vezes:

uma para A e outra para B

Modularizando - IMPRIME ACIMA DA MÉDIA




SOLUÇÃO COMPLETA




FUNÇÃO INÍCIO

Note como o programa está mais

ENXUTO (código mais limpo)




FUNÇÕES DE USUÁRIO (CRIADAS)

AS FUNÇÕES CRIADAS E QUE

FORAM CHAMADAS (E REUSADAS)




VANTAGENS DA MODULARIZAÇÃO




Modularização - Vantagens

Reaproveitamento de código (reuso)

Organização

Legibilidade

Flexibilidade




COMO ESCREVER E ATIVAR MÓDULOS (FUNÇÕES)




Módulos – Estrutura e Sintaxe

Um programa modularizado tem:

um módulo principal (função início) e

outros módulos que vamos chamar de

funções de usuário







Módulos - Sintaxe

Sintaxe parecida com

O módulo principal

1- Palavra funcao

(obrigatório)

2- Valor de retorno (caso exista)

3- Identificador (obrigatório)

4- Parênteses com parâmetros

(caso exista)




PARÂMETROS

São os valores ou variáveis enviadas ao

módulo, para que ele possa realizar o seu

processamento

Podemos passar nenhum ou vários parâmetros

para o módulo

Tudo depende da finalidade do módulo (e de

como ele foi construído) (2) PARÂMETROS




RETORNO

O Retorno de um módulo é o valor (ou valores) que o

módulo retorna para o local em que ele foi chamado

(3) RETORNO




Módulos – Sintaxe - Portugol

palavra

funcao

valor de retorno (caso exista)

Identificador

(nome da função)

Parâmetros da função)

tipo do

retorno da

função





palavra funcao

NOTE QUE ESSA FUNÇÃO NÃO TEM RETORNO

Identificador (nome da função)

Parâmetros da função)





Sempre dentro das chaves, para

Delimitar o BLOCO do módulo




EXECUÇÃO E CHAMADA DOS MÓDULOS




Módulos – Execução de um Módulo

A chamada (ou ativação) de um módulo, representa a

execução das ações contidas nele, em seguida a

execução retorna para a instrução seguindo ao ponto

da sua chamada (que poderá ser o módulo principal ou

noutros módulos)

Não existe ordem para a definição dos módulos

Quem determina a execução de um MÓDULO (ou

função) é a sua chamada.




Módulos – Execução (chamada)

O módulo principal (função início)

É o primeiro a ser chamado quando um

programa é executado

Os outros módulos são ativados (executados)

toda vez que forem chamados (pelo nome)

A chamada de um módulo deve respeitar sua

definição (nome, parâmetros, etc)




Note as chamadas à função SOMA_VETOR: passando dois

parâmetros e atribuindo o valor do retorno para somaA e somaB

Modularização - CHAMADA




Note as chamadas à função IMPRIME_VETOR: passando dois

parâmetros. Não há atribuição pois a função não retorna nada!

Modularização - CHAMADA




Módulos – Execução de um Módulo

Qualquer função pode chamar outra função.

Um módulo pode chamar ele próprio?

Recursividade! Fora do escopo da disciplina




EXEMPLO




Escreva um programa para exibir o peso ideal de uma pessoa

utilizando a formula a seguir:

Problema

Masculino: 72.7 x altura – 58

Feminino: 62.1 x altura – 44.7

A entrada e saída de dados poderá ser feito no módulo principal

(função início). No entanto, o calculo do peso ideal deve ser feito em

uma função específica.

SAÍDA: ???






Problema

SAÍDA: peso ideal











Problema

SAÍDA: peso ideal






ENTRADA: sexo e altura




Solução







Construção da Função






Para construir o módulo (função) precisamos:

1. Definir identificador (nome da função)

2. Definir os parâmetros (tipo e nome), se necessário

3. Definir tipo do retorno, se necessário




Construção da Função Masculino: 72.7 x altura – 58


1. Definir identificador (nome da função)

Calcula_Peso_Ideal

2. Definir os parâmetros (tipo e nome), se necessário

A função precisa receber o SEXO e ALTURA por parâmetro (já que

eles foram lidos fora da função)

3. Definir tipo do retorno, se necessário

A função deverá RETORNAR o peso ideal calculado














Solução Completa

CHAMADA DA FUNÇÃO




Solução Completa




Blocos

Um BLOCO é delimitado por um par de chaves

{ }

Um BLOCO define o ESCOPO das variáveis.

A variável só existe dentro do “bloco” em que

ela foi declarada.




Módulos – Escopo LOCAL

Escopo local – VARIÁVEL existe somente no

módulo em que foi declarada.

Quando a execução do módulo (função) é

finalizada a variável é “liberada” (da memória) e

os valores perdidos.

Caso os valores devam “sair” da função (antes

de serem perdidos) eles precisam ser

RETORNADOS: retorne




Escopo Global

Escopo global – são variáveis que podem ser utilizadas

nos módulos em que foram declaradas e também nos

módulos internos aos módulos que foram declarados

Evitem utilizar variáveis globais!

Ocupam mais espaço de memória, pois ocupam a

memória enquanto o programa estiver sendo

executado

Dê preferência pelas variáveis locais!




PASSAGEM DE PARÂMETRO POR VALOR

Ocorre a passagem do VALOR (conteúdo) para a

variável correspondente na função, por correspondência

de posição: o primeiro valor é passado para a primeira

variável, o segundo valor é passado para a segunda

posição, e assim por diante

Caso haja alterações no parâmetro correspondente

(dentro da função) essas mudanças são perdidas (a não

ser que os valores sejam retornados).

ESSA É A PASSAGEM DE PARÂMETRO PADRÃO!




PASSAGEM DE PARÂMETRO POR REFERÊNCIA

Ocorre a passagem do ENDEREÇO da variável (e não

apenas o conteúdo). É criado uma CONEXÃO entre as

variáveis correspondentes.

Caso haja alterações no parâmetro correspondente

(dentro da função) essas mudanças alteram a variável

passada por parâmetro (similar a um “retorno”)

NO PORTUGOL STUDIO a passagem de parâmetros

por REFERÊNCIA é feita colocando-se um & antes do

nome da variável




PASSAGEM DE PARÂMETRO POR REFERÊNCIA

Note que na função Leitura_Vetor o primeiro parâmetro usa o & pois o

VETOR é modificado dentro da função e essa modificação precisa ser refletida

fora da função




PASSAGEM DE PARÂMETRO POR VALOR

Note que na função Imprime_Vetor a passagem é feita por VALOR (sem o &) pois a função NÃO

modifica o conteúdo do vetor




Coisas para recordar

Obrigatório existir um módulo principal

O módulo principal é criado automaticamente

Para criar seus módulos você precisa pensar:

No objetivo do módulo

Identificador

Número e tipo de parâmetros

Valor de retorno




Coisas para não esquecer

Um bloco é delimitado pelos CHAVES { e }.

Uma variável que é declarada dentro de um módulo é

chamada de variável local e existe apenas dentro do

módulo.

O módulo fica na memória durante a sua execução sendo

destruido quando última instrução é executada (ou após

um retorne).

Uma variável criada fora de qualquer módulo é chamada

de variável global.

A variável global existe dentro de qualquer módulo criado

dentro do programa.




AGORA É PRATICAR!!!




Exercícios




Modularização – Exercício

Escreva a função Valida_Inteiro para solicitar um número

inteiro e validá-lo de forma que o mesmo esteja dentro de

um intervalo. Os limites do intervalo serão passados por

parâmetro. Escreva também a função principal (início) para

fazer a chamada da função com os seguintes valores:

Valida_Inteiro (0, 100) // aceitar valores entre 0 e 100

Valida_Inteiro (-50, 50) // aceitar valores entre -50 e 50

Atenção: A comunicação dos valores entre a função e o meio externo dever ser

feita por passagem de parâmetros (e não por variáveis globais)

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