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Fundamentos de programação

UTFPR – Fundamentos de Programação

1 Programa Um programa de computador é um conjunto de instruções que

descrevem uma tarefa a ser realizada por um computador com o objetivo de resolver um problema. Programa pode referir-se às instruções escritas de acordo com a sintaxe e a semântica definidas por uma linguagem de programação (código fonte) ou à forma executável desse código.

Um programa é basicamente composto por: Entrada

Obtenção de dados para o programa trabalhar (receber dados do usuário ou de outras fontes)

Processamento Manipulação de constantes e de variáveis Resolução de expressões matemáticas Execução de instruções sequenciais, de decisão e de repetição Manipulação de dados em bases de dados e arquivos ...

Saída Informar dados de processamento (para o usuário, armazená-los,

transmiti-los, acionar dispositivos...)


1.1 Estrutura básica de um programa

Entrada Variáveis e constantes

Processamento Instruções

Saída Texto, conteúdo de variáveis e formatação

fluxode execução

sequencial

fluxode execução

com repetição

fluxode execuçãocom desvio


1.2 Método para construir um programa Método para a construção de um programa:

Entender o problema; Retirar do problema as entradas de dados necessárias; Definir as saídas que o programa deve fornecer; Determinar o que deve ser feito para transformar as

entradas nas saídas (o algoritmo), resolver o problema; Determinar o tipo de dado a ser manipulado, definindo

as variáveis e as constantes necessárias; Definir as instruções e as estruturas de decisão e de

repetição necessárias; Apresentar os resultados; Verificar se as instruções definidas resolvem o problema

da maneira esperada; Teste de mesa, por exemplo.


1.4 Considerações

No início do programa colocar o enunciado do problema;

Comentar as partes mais complexas ou relevantes do programa;

Utilizar espaços e linhas em branco para melhorar a legibilidade do programa, mas sem abusar dos mesmos;

Escolher nomes representativos para os identificadores;

Um comando por linha é suficiente;

Utilizar parênteses para aumentar a legibilidade das expressões e evitar erros;

Utilizar identação adequada. Identar o código é fundamental para sua legibilidade.


2 Linguagem C

Linguagem C Criada por Dennis M.Ritchie em 1972, nos

laboratórios Bell. Definida por uma norma ANSI em 1988.


2.1 Palavras reservadas da linguagem C

Palavras chave da linguagem 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

* ANSI


2.2 Estrutura de um programa C

Estrutura básica de um programa C/* Programa em Linguagem C */ //comentário#include <stdio.h> //biblioteca com funções

int main(void)//função principal

{//marca o início do bloco de instruções

/*instruções:declaração de variáveis e constantesobtenção de valores para variáveisoperações lógicas e aritméticasestruturas sequenciais, de decisão e de repetiçãoapresentação de resultados*/

}//marca o fim do bloco de instruções e da função main


2.2 Estrutura de um programa C Um programa em C é constituído por uma ou mais funções. Em um programa C executável deve existir uma e somente uma

função com a identificação main

Estrutura básica de um programa em C:#include “biblioteca”Nome_da_funcao ( ) //pode ser a main ou outra função{

Variáveis locais;Instruções;

}

Exemplo:# include <stdio.h>int main(void){

int varlocal; //instrução que declara uma variável localvarlocal = 3; //instruçãovarlocal = varlocal + 5; //instrução

printf(“Conteúdo da variável %d”,varlocal); //instrução}


2.2.1 Diretiva include #include biblioteca

Instrui o compilador a ler o conteúdo de um arquivo e a considerar o conteúdo desse arquivo.

O nome do arquivo deve estar entre aspas (procura-o inicialmente no diretório atual) ou entre símbolos de menor e de maior (procura-o nos diretórios padrão de include para o compilador). #include “biblioteca1.h” #include “arquivo1.c” #include <stdio.h>

Recomendação: “ ” para incluir arquivos do projeto; < > para incluir os arquivos de cabeçalho padrão.


2.2.2 Ponto e vírgula e Chaves

Ponto e vírgula: Toda a instrução, ou comando, em C

termina obrigatoriamente com “;”

Chaves: Utilizadas para definir um bloco ou um

conjunto de instruções relacionadas e logicamente conectadas. Um bloco começa com uma { e termina com uma }


2.2.3 Bloco de comandos

Um bloco de comandos ou conjunto de instruções pode ser colocado em qualquer lugar em que seja possível a colocação de uma única instrução.

Exemplo: #include <stdio.h> //contém o scanf e o printf

int main (void) {

int total, a=1, b=2; if (a<b) { scanf(“%d”,&total); printf (“%d\n”, total); } prinf(“\n a:%d e b:%d”,a,b);

}

Bloco de comandos

Bloco de comandos


2.2.4 Comentários

Comentários são anotações desconsideradas na compilação/interpretação ou execução do programa. /* ... */ - comentário com início e fim delimitado, ou de

múltiplas linhas // - é comentado a partir da especificação // até o final da

respectiva linha

Exemplos:/* o imposto deve considerar a alíquota do ICMS. */preco = precobruto + imposto;

//mostrar o valor armazenado na variável preçoprintf (“Preço do produto é %.2f", preco);

printf (“Preço do produto é %.2f", preco); //imprimir o preço


2.2.5 Instruções

Instruções terminam sempre com ponto e vírgula (;)

Instrução de atribuição de um valor para uma variável variável = valor; //variável “recebe” valorExemplos:

a = 3;x = 3+4/2;y= sqrt(3*a);

Instrução para chamada a (uso de) uma função nome_da_função (parâmetros);Exemplos:

printf(“Informe um valor: ”); scanf(“%d”, &Valor); funcao1(1,Valor, ‘r’);


3 Elementos fundamentais da linguagem C

Tipos de dados; Variáveis e constantes; Operadores aritméticos, relacionais e lógicos; Instruções de entrada e saída; Estrutura sequencial; Estruturas de controle decisão; Estruturas de controle repetição; Estruturas de dados homogêneos; Estruturas de dados heterogêneos; Funções.


3.1 Tipos de dados

Tipos de dados representam os tipos de valores que podem ser manipulados por um programa: Básicos:

inteiros: int reais ou ponto flutuante: float e double caracteres: char sem valor: void

Derivados dos tipos básicos: Vetores (array) de caracteres (string) e numéricos,

unidimensionais e multidimensionais (matriz) registros (struct) arquivos em disco (file) ...

Objetos (orientação a objetos) Agrupam dados (atributos do objeto) e funções

(métodos) que manipulam esses dados.


3.1 Tipos de dados

Tipos de dados básicos

Tipo Tamanho em bits Faixa

char 8 0 a 255

int 16 (depende da arquitetura de hardware)

-32768 a 32767

float 32 -3.4E-38 a 3.4E38 seis dígitos de precisão

double 64 -1.7E-308 a 1.7E308 dez dígitos de precisão

void 0 Sem valor


3.1.1 Tipos de dados: modificadores de tipos

Modificadores de tipo

Exemplo: long int -> 32(bits), faixa -2.147.483.648 a

2.147.483.647 unsigned char -> 8 (bits), faixa de 0 a 255

Modificador Aplica-se a Significa

short int Menor dimensão

long int, double Maior dimensão

signed char, int Com sinal

unsigned char, int Sem sinal


3.1.2 Tipos de dados: modelador Modelador de tipo (type cast) Um modelador é aplicado a um valor, expressão ou variável. Ele força o mesmo a ser de um tipo especificado. Forma geral:

(tipo) valor/expressão/variável

Exemplo: #include <stdio.h>int main (void) { int Num=10; float F; F = (float) Num/7; /* Uso do modelador transforma Num em float e posteriormente é realizada a divisão por 7, resultando uma divisão float*/ printf (“Resultado: %f",F);}

Sem o modelador o C faria uma divisão inteira entre 10 e 7. O resultado seria 1 que seria convertido para float, mas continuaria a ser 1.0. Com o modelador, Num é transformado em float (10.0), dividido por inteiro, e resultado é float porque um dos divisores é float.


3.2 Variáveis

Uma variável indica uma posição de memória reservada, identificada por um nome (identificador), que pode ser utilizada para armazenar um valor de um tipo de dado especificado e esse valor poder ser recuperado.

Uma variável possui um nome que a identifica e um tipo que determina o conteúdo que ela pode armazenar. Esse tipo determina a “quantidade” necessária de células de memória para armazenar um dado desse tipo.

Memória

Variável

Nome


3.3 Português estruturado: mapeamento de variáveis na memória

O computador trabalha diretamente com os identificadores (os nomes definidos para as variáveis). A manipulação das células de memória é feita por meio dos seus endereços.

O tradutor (compilador ou interpretador) faz uma associação entre os identificadores e os endereços de memória reservados para as mesmas.


3.3 Português estruturado: Tabela de Símbolos

Forma de associação entre as variáveis e os seus respectivos endereços de memória


3.2 Variáveis Todas as variáveis em C devem ser declaradas. Forma geral de

declaração:

tipo identificador_da_variável;

tipo é qualquer tipo de dado válido (char, int, float, double) mais qualquer modificador válido para o respectivo tipo de dado (long, short, signed, unsigned).

identificardor_da_variável é o nome da variável, utilizado para acessar o seu conteúdo e para atribuir-lhe um valor para ser armazenado no endereço de memória reservado para a mesma.


3.2 Variáveis

Identificadores são nomes de variáveis, funções e outros elementos definidos pelos usuários. Podem possuir até 32 caracteres; O primeiro caractere deve ser letra ou sublinhado e

os caracteres subsequentes podem ser letras, números ou sublinhados;

C é case sensitive;

Nome, NOME, NoMe - são identificadores distintos

O nome (identificador) não pode ser o nome de uma palavra chave: auto, static, extern, int, long, if, while, do, ......


3.2.1 Declaração de variáveis

Exemplos de declaração de variáveis

int Valor;float Preco;char Sexo;double Fatorial;

Tipo de dado

Nome da variável

Cada variável possui um espaço de memória reservado correspondente ao tamanho do seu tipo declarado.


3.2.2 Inicialização de variáveis

As variáveis em C podem receber um valor no momento da sua declaração. Isso é determinado inicialização da variável.

int Valor = 1;float Preco = 150.00;char Sexo = 'F';double Fatorial = 1;

Tipo de dado

Nome da variávelValor de inicialização


3.2.3 Lista de variáveis

Lista_de_variáveis - um ou mais nomes de identificadores separados por vírgula.

Exemplos: int contador, i, j, valor1=0; double balanco_anual, balanco_mensal;


3.2.4 Atribuição a uma variável 1) NomeDaVariável = um valor (uma constante); 2) NomeDaVariável = uma variável; 3) NomeDaVariável = uma expressão; 4) NomeDaVariável = chamada a uma função;

Semântica do comando de atribuição: 1) Armazena o valor atribuído à variável a partir da posição inicial

do endereço de memória reservado para ela; 2) Copia o conteúdo da variável de origem armazenando-o a partir

da posição inicial do endereço de memória reservado para a variável de destino;

3) Resolve a expressão matemática, em seguida armazena o resultado a partir da posição inicial do endereço de memória reservado para a variável;

4) Executa a função e armazena o seu retorno a partir da posição inicial do endereço de memória reservado para a variável.

Obs. Se o tipo do valor atribuído à variável e o tipo da variável que recebe este valor forem distintos, pode ocorrer erro de incompatibilidade de tipo ou perda de informação.


3.3 Função de entrada de dados

Leitura de dados pela entrada padrão (teclado) scanf (“string de controle”, lista de argumentos);

Onde: string de controle identifica o tipo de dado que será

lido. lista de argumentos são os identificadores das

variáveis que armazenarão os valores lidos.

Exemplos: scanf(“%d”,&idade); scanf(“%s”,nome); Para strings (%s), o caractere

& não deve ser usado.

%XX tipo de dado a ser lido


3.3.1 Operador de Endereço & Quando & é utilizado precedendo uma variável está sendo

indicado o endereço dessa variável na memória.

Exemplo:#include <stdio.h>int main (void){

int num;printf(“Informe um número: ”);scanf(“%d”,&num); /*No endereço reservado para a

variável num será armazenado o valor informado para essa variável*/

printf (“valor = %d , endereço = %p”,num, &num); }

Saída: valor = 2, endereço = 0023FF70(o endereço varia conforme a memória da máquina)


3.3.2 Função de saída de dados

Apresentação de dados na saída padrão (monitor de vídeo) printf (“texto, strings de controle e caracteres de

formatação”, lista de argumentos); Onde:

Texto que será impresso literalmente ou caracteres de formatação.

Strings de controle identificam o tipo de dado contido nas variáveis cujo conteúdo será mostrado.

Caracteres de formatação indicam instruções como quebra de linha e tabulação.

Lista de argumentos são os identificadores das variáveis que contêm constantes, chamadas a funções e expressões que possuem os valores a serem impressos, de acordo com os caracteres de formatação.

Exemplo:printf(“\nSua idade é: %d anos\n”, idade);



saída formatada com printf

#include <stdio.h>

int main(void){

printf (“%3.1f \n”, 3456.78);

printf (“%.0f \n”, 3456.78);

}

Saída: 3456.8 3456

X.YfX quantidade de caracteres antes do ponto decimal

Y quantidade de caracteres depois do ponto decimal



Caracteres de formatação:\n nova linha \r enter\t tabulação (tab)\b retrocesso\” aspas\\ barra

%% símbolo de %


3.3.3 Função de entrada/saída

Strings de controle: %c ® caractere%d ou %i ® inteiro%ld ® inteiro longo%e ® número ou notação científica %f ® ponto flutuante%o ® octal%x ® hexadecimal%s ® string (cadeia de caracteres)%lf ® double %Iu ® endereço de memória


Operadores são elementos funcionais que atuam sobre operandos e produzem um determinado resultado.

Uma expressão é composta de operadores e operandos. A expressão 3 + 2 relaciona dois operandos

(os números 3 e 2) por meio do operador de adição (+).

Um operando pode ser o conteúdo de uma variável, o retorno de uma função ou um valor constante.

3.4 Operadores


3.4 Operadores: expressões

Uma expressão matemática é um conjunto de variáveis e constantes numéricas relacionadas por meio de operadores aritméticos compondo uma fórmula que, uma vez avaliada, resulta um valor.

O conceito de expressão aplicado à computação assume uma conotação mais ampla: uma expressão é uma combinação de variáveis,

funções, constantes e operadores, e que, uma vez avaliada, resulta um valor. As variáveis e funções, constantes são os operandos.


BH

Triângulo de base (b) e altura (h)

A fórmula da área do triângulo utiliza três variáveis: b e h, que contém as dimensões do triângulo, e area que armazena o valor calculado (o resultado da expressão). Há, ainda, uma constante (2) e os operadores de multiplicação (*) e divisão (/).

área = b x h 2

area = (b * h) / 2;

matemática

computacional

3.4 Operadores: expressão


3.4 Operadores Operadores unários atuam sobre um único

operando. Ex. O sinal de (-) na frente de um número, cuja função é inverter seu sinal.

Operadores binários, quando atuam sobre dois operandos. Ex. soma, subtração, multiplicação e divisão.

operadores resultado aritméticos numérico lógicos lógico relacionais lógico


3.4.1 Operadores aritméticos

Operador Ação

+ Adição

- Subtração

* Multiplicação

/ Divisão

% Resto da divisão inteira

- Subtração (unário)

-- Decremento

++ Incremento


3.4.1.1 Incremento e Decremento

x = x + 1; é o mesmo que x++; x = x - 1; é o mesmo que x--;

Exemplos: x = 10; y = ++x; coloca 11 em x e y recebe 11

x = 10; y = x++; coloca 10 em y e x recebe 11

x = 10; y = --x; coloca 9 em x e y recebe 9

x = 10; y = x--; coloca 10 em y e x recebe 9


3.4.2 Operadores relacionais

== igual a != diferente de > maior que < menor que >= maior ou igual a <= menor ou igual a

Var X Var Y Teste lógico Resultado

X=2 Y=3 X == Y Falso

X=2 Y=3 X != Y Verdadeiro

X=2 Y=3 X >= Y Falso

X=2 Y=3 X < Y Verdadeiro


3.4.3 Operadores lógicos

! negação lógica && “e” lógico, conjunção || “ou” lógico, disjunção

Condição1Var1 = 3

Condição2Var2 = 3

Condição1 & Condição2 Condição1 | | Condição2 ! Condição1

Var1 > 2 V

Var2 > 1V

V V F

Var1 > 2 V

Var2 == 2 F

F V F

Var1 > 5 F

Var2 > 2 V

F V V

Var1 > 5 F

Var2 < 2F

F F V


3.4.4 Operadores lógicos Em C, o resultado da comparação será o valor ZERO se o

resultado de um teste lógico é FALSO e um valor DIFERENTE DE ZERO (normalmente 1) se resultado de um teste lógico é VERDADEIRO.

Exemplo:#include <stdio.h>int main(void){ int verdadeiro, falso; verdadeiro = (15 < 20); falso = (15 == 20); printf(“Verdadeiro= %d, Falso= %d”, verdadeiro, falso);}

Saída: Verdadeiro = 1, Falso = 0


3.4.5 Precedência de operadores

O uso de parênteses altera a precedência dos operadores. operadores de mesma precedência, são executados da

esquerda para a direita.

Maior precedência () [] ->

! ++ -- -(unário) (cast)

* / %

+ -

== !=

!

&&

||

? ;

= += -= *= /= etc.

Menor precedência ,


Referências

SCHILDT, H. C Completo e total, 3ª ed. São Paulo: Makron Books, 1996.

MIZRANI, V. V. Treinamento em linguagem C: curso completo - módulo 1. São Paulo: McGraw-Hill, 1990.

Materiais obtidos na Internet Auxílio do professor Omero F. Bertol

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