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Modularização Introdução à Programação

Prof. Fabiano Madeira

Introdução à Programação - Prof. Fabiano Madeira 2

Objetivos

Após esta aula, você deverá ser capaz de:

Compreender o conceito de modularização

Definir e utilizar os componentes de um módulo

Solicitar a execução de um módulo

Construir um módulo

Conceituar e utilizar passagem de parâmetros


Introdução

A maioria dos algoritmos resolve problemas

complexos, cuja solução é normalmente

formada de várias sub-tarefas ou módulos,

cada qual resolvendo uma parte específica

do problema


Introdução

Módulo nada mais é do que um grupo de

instruções que constitui um trecho de

algoritmo com uma função bem definida e o

mais independente possível das demais

partes do algoritmo.


Vantagens

Torna o algoritmo mais fácil de escrever

Torna o algoritmo mais fácil de ler

Economia de tempo, espaço e esforço

REUTILIZAÇÃO


Como modularizar ?

A modularização de problemas é realizada através da definição de: Um módulo principal, que organiza e coordena o

trabalho dos demais módulos;

Módulos específicos, para cada uma das sub-tarefas do algoritmo.

O módulo principal solicita a execução dos vários módulos em uma dada ordem.

Os demais módulos, antes de iniciar a execução, recebem dados do módulo principal e devolvem o resultado de suas operações.


Ordem de execução das instruções

em algoritmos modularizados

Conjunto de

Instruções

do módulo X

Conjunto de

Instruções

do módulo X

Módulo Principal Módulo X

Módulo Y

<Nome: Exemplo>

Módulos:

Váriáveis:

INÍCIO

<conjunto de instruções >

Módulo X

<conjunto de instruções>

Módulo X

Módulo Y

...

FIM


Como especificar módulos em algoritmos

1. Dividir o problema

2. Identificar as sub-tarefas

3. Detectar tarefas que se repetem durante a

execução do algoritmo


Componentes de um módulo

Interface: a descrição do tipo do módulo,

nome e dos dados de entrada

Corpo: conjunto de instruções que compõe

o trecho de algoritmo correspondente ao

módulo


Interface e Corpo

Nome_do Módulo(Parâmetros)

CORPO

interface

Variáveis

<declaração das variáveis locais da função>

Início

<conjunto instruções da função>

Fim


Tipos de Módulo

Podemos definir dois tipos de módulo,

dependendo do resultado de suas

operações:

Funções: módulos que devolvem valor ou

referência

Procedimentos: módulos que somente

executam tarefas


O que é Parâmetro?

Quando criamos módulos, sejam eles funções ou procedimentos, normalmente estamos delegando funções menores para eles.

Como são subordinados aos algoritmos ditos chamadores, os módulos podem depender de informações passadas a eles para executar suas tarefas

Estas informações são passadas através dos parâmetros


Parâmetros

Parâmetros são variáveis locais do módulo

inicializadas na chamada do módulo.

São especificados como uma lista de declaração

de variáveis, separadas por vírgula

Se o módulo não recebe parâmetros, a lista pode ser

vazia

Exemplo:

Procedimento ValidaProduto(inteiro num, string nome,

real preço)


Passagem de Parâmetros

Existem dois tipos de passagem de

parâmetro:

Passagem por Valor

Passagem por Referência


Passagem de Parâmetros (1)

Passagem por Valor Os valores dos parâmetros passados por valor são

passados pelo mecanismo de cópia

O valor do parâmetro (uma constante ou o valor de uma variável ou expressão) é atribuído ao parâmetro quando da chamada

Sintaxe:

(tipo_dado nome1, tipo_dado nome2, ..., tipo_dado nomeN)

A ordem de definição dos parâmetros é considerada quando é feita a passagem de valores para o módulo.


Definindo procedimentos - Sintaxe

Procedimento <nome_do procedimento> (parâmetro1,

..., parâmetroN)

Variáveis

<declaração das variáveis locais do módulo>

Início

<conjunto instruções do procedimento>

Fim


Definindo funções - sintaxe

Função <tipoRetorno> <nomeFunção> (parâmetro1, ..., parametroN)

Variáveis

<declaração das variáveis locais da função>

Início

<conjunto instruções da função>

RETORNA <valor_de_retorno>

Fim

O valor de retorno deve ter o

mesmo tipo de dados definido

em <tipoRetorno>


Exemplo

Nome da Função: Quadrado

Objetivo: Função para calcular o quadrado de um número.

Dados de Entrada: número passado como parâmetro para calcular o seu quadrado.

Saída: (retorno) o número ao quadrado

Função inteiro Quadrado(inteiro num)

Variáveis

inteiro res < declaração de variável do módulo >

Início

res num * num < calcula o quadrado >

RETORNA res < retorna o quadrado calculado >

Fim


Exemplo - Identificando os

componentes da função


Variáveis

inteiro res < declaração de variável do módulo >

Início

res num * num < calcula o quadrado >

RETORNA res < retorna o quadrado calculado >

Fim

Finaliza a execução do módulo

retornando o valor da variável res

Nome da função

Lista de parâmetros

Tipo de dado de

saída


Exemplo

Nome do Procedimento: Apresentacao

Objetivo: Apresentar as informações sobre algoritmo

Dados de Entrada: nome do programador e objetivo

Saída: exibe na tela as informações do algoritmo passado como parâmetro

Procedimento Apresentacao(string programador, string objetivo)

Variáveis

< nesse módulo não é necessário declarar variáveis >

Início

ESCREVA “Este algoritmo foi desenvolvido por: ”

ESCREVA programador

ESCREVA “Objetivo do algoritmo:’

ESCREVA objetivo

Fim




A passagem por referência ocorre quando alterações nos parâmetros, dentro da função, alteram os valores das variáveis que foram passadas para a função.

A referência de uma variável é seu endereço de memória, quando realizamos uma passagem de parâmetro por referência

O parâmetro não recebe a cópia do valor da variável e sim o endereço de memória onde está armazenada essa variável

Qualquer alteração no valor do parâmetro feita pelo procedimento/função acarretará uma modificação no valor da variável externa passada como parâmetro




Para indicar passagem por referência

utilizaremos a palavra reservada REF na

especificação do parâmetro

NomeMódulo (tipo_dados REF nome_parametro)


Exemplo

Nome do Procedimento: troca

Objetivo: Procedimento para trocar os valores de duas variáveis.

Dados de Entrada: as duas variáveis inteiras passadas por referência

Saída: As duas variáveis com valores invertidos

Procedimento Troca (REF inteiro a, REF inteiro b)

Variáveis

inteiro aux

Início

aux a

a b

b aux

Fim


Solicitando a Execução de um Módulo

Quando queremos utilizar os módulos que criamos para resolver uma tarefa, ou seja solicitar sua execução, devemos fazer chamada ao módulo

A chamada ao módulo é a forma de solicitar a execução do módulo em um determinado passo do algoritmo

Para fazer a chamada de um módulo devemos especificar qual o nome do módulo e passar argumentos (valores iniciais ou variáveis) para seus parâmetros


Exemplos de Chamada de Função

x Quadrado(10)

<solicita a execução do módulo quadrado para o numero 10, o valor

retornado pela função será atribuído à variável x >

y Quadrado(20 + x)

<solicita a execução do módulo quadrado para o valor resultante da

soma de 20 mais o valor de x, o valor retornado pela função será atribuído à variável y>

z Quadrado(5) + 50

<solicita a execução do módulo quadrado para o número 5, soma o

valor retornado pela função a 50 e atribui o resultado à variável z>


Exemplos de chamada de procedimento

Solicita a execução do procedimento Apresentacao que exibirá na tela a primeira cadeia como nome do autor e a segunda cadeia como o objetivo do algoritmo

Apresentacao(“João”, “ Mostrar um exemplo do módulo”)

nome “Maria”

texto “Mostrar outro exemplo de chamada do módulo”

Apresentacao(nome, texto)


Algoritmo Modularizado

A partir de agora, o nosso algoritmo será

composto das seguintes partes:

Cabeçalho

Área para especificação da interface dos

módulos

Área para declaração de variáveis globais

Módulo Principal

Especificação do corpo dos demais módulos.


Exemplo de Algoritmo Modularizado (1)

<Cabeçalho>

Nome do Algoritmo: soma dos quadrados

Objetivo: calcular a soma dos quadrados de dois números inteiros positivos

Dados de Entrada: dois números positivos

Saída: soma dos quadrados

<Especificação da interface dos módulos>

Módulos:

Procedimento Apresentacao(string programador, string objetivo)

<procedimento para exibir ao usuário as informações sobre o algoritmo>


<função que calcula o quadrado de um número>



<Especificação do Módulo Principal>

Variáveis:

inteiro x, y, <números digitados pelo usuário>

soma <quadrado>

string nome, <nome do autor do algoritmo>

descricao <descrição objetivo do algoritmo>

<Conjunto de instruções do módulo principal>

INÍCIO

nome “Fulano de Tal”

descricao “Calcular a soma do quadrado de dois números”

Apresentacao(nome, descricao)

ESCREVA “Entre com um número positivo: ”

LEIA x

ESCREVA “Entre com um número positivo: ”

LEIA y

soma Quadrado(x) + Quadrado(y)

ESCREVA soma

FIM



<Especificação dos Módulos>

Procedimento Apresentacao (string programador, string objetivo)

Variáveis

< nesse módulo não é necessário declarar variáveis >

Início

ESCREVA “Este algoritmo foi desenvolvido por: ”

ESCREVA programador

ESCREVA “Objetivo do algoritmo:’

ESCREVA objetivo

Fim

Função inteiro Quadrado( inteiro num )

Variáveis

inteiro res

Início

res num * num

RETORNA res

Fim


Exercício 1 - Extra

- Dado uma base e um expoente (inteiros

naturais), faça um módulo para calcular a

potência.

- Identifique:

- Qual o objetivo específico do módulo?

- Tem retorno de informação?

- Definir se é FUNÇÃO ou PROCEDIMENTO

- Nome

- Quais são os parâmetros

- Conjunto de instruções


Exercício 2 – 06 da Lista 04

- Dado um número em decimal faça um

módulo para convertê-lo em notação

binária.

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