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Italo Valcy Programação em C

Programação C

Italo Valcy <[email protected]>

www.ieee.org/ufba

Módulo 02 – Controle de fluxo, Vetores e Matrizes

Italo Valcy Programação em C 2 / 59

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Este curso foi baseado no curso “Algoritmos e Programação deComputadores” do prof. Centoducatte, da UNICAMP, disponívelem <http://www.ic.unicamp.br/~ducatte/mc102/mc102.html>, e nas aulas de prof. Arnaldo V. Moura e Daniel F. Feber.


Controle de fluxo


Controle de fluxo

É possível controlar o fluxo de execução de um programa em C, baseado no valor de uma expressão lógica/relacional.

Exemplo: imposto de renda

Condicionais

if (salario_mensal <= 1499.15) {isento();

} else {calcula_ir(salario_mensal);

}


Controle de fluxo

Forma geral:

<condicao> é resultado de uma operação relacional ou lógica:

(a > b)

C % 5 != 0 || c == 25

<condicao> pode ser expressão complexa:

a > b+3 && (c % 5 != 0 || c == 25)

(c = getchar()) != '.'

Condicionais

if (<condicao>) {// Fluxo a executar caso <condicao> seja verdadeira

} else {// Fluxo a executar caso <condicao> seja falsa

}


Controle de fluxoOperadores Relacionais e lógicos

Operadores relacionais

Maior: >

Maior ou igual: >=

Menor: <

Menor ou igual: <=

Igual: ==

Diferente: !=

Operadores lógicos:

AND: &&

OR: ||

NOT: !


Controle de fluxoOperadores Relacionais e lógicos

Exemplos

((2 > 1) || (3 < 7)) : resultado VERDADEIRO

((3 < 2) && (2 == 2)) : resultado FALSO

((5 ==0) || (1 < 2)) : resultado VERDADEIRO

!(2 > 1): resultado VERDADEIRO

!(1 < 0): resultado FALSO

C realiza o processamento otimizado: o 2o elemento do II só é processo se o 1o for falso; da mesma forma que o 2o elemento do && só é processado se o primeiro for verdadeiro. Ex:

if (i < MAX_VET && vet[i] > 0) {

calcula(vet[i]);

}


Controle de fluxo

Um ano é bissexto se for divisível por 4 mas não por 100, exceto quando for divisível por 400. Faça um programa que leia o ano e diga se ele é bissexto ou não.

Exemplo:

2000 => Ano bissexto

2200 => Ano nao e bissexto

Exemplo: cálculo do ano bissexto


Controle de fluxo

Um ano é bissexto se for divisível por 4 mas não por 100, exceto quando for divisível por 400. Faça um programa que leia o ano e diga se ele é bissexto ou não.

Exemplo: cálculo do ano bissexto

/* Verifica ano bissexto: bissexto.c */#include <stdio.h>

int main() {int ano;

printf(“Digite o ano: ”);scanf(“%d”,&ano);if (ano % 4 == 0 && ano % 100 != 0 || ano % 400 == 0) {

printf(“Ano bissexto\n”);} else {

printf(“Ano nao e bissexto\n”);}

}


Controle de fluxoEstrutura if-else-if

Para testar várias opções é possível usar a seguinte construção:

if (condição_1) declaração_1;else if (condição_2) declaração_2;else if (condição_3) declaração_3;...else if (condição_n) declaração_n;else declaração_default;


Controle de fluxoEstrutura if-else-if (exemplo)

/* adivinhar o numero (apenas uma tentativa)*/#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <time.h>int main () { int num, secret;

// inicializa e gera um num aleatorio srand( time(NULL) ); secret = rand() % 10 + 1;

printf ("Adivinhe o numero (1 a 10): "); scanf ("%d",&num);

if (num==secret) { printf ("Parabens, voce acertou!\n"); printf ("Numero secreto: %d, tentativas: %d.\n", num, 1); } else if (num>secret) { printf ("Tente um numero menor.\n"); } else if (num<secret) printf ("Tente um numero maior.\n");

return(0);}


Controle de fluxoif's aninhados

O if aninhado é simplesmente um if dentro da declaração de um outro if externo

Cuidado: a qual if um determinado else está ligado?

if (condicao_1) acao_1();else if (condicao_2) acao_2();else acao_3();

A indentaçãoestá correta?


Controle de fluxoif's aninhados

O else está ligado sempre ao último if

if (condicao_1) acao_1();else if (condicao_2) acao_2(); else acao_3();


Controle de fluxoOperador ?

A seguinte operação:

pode ser simplificada com operador ?, assim:

if (a>0) b=150;else b=150;

b = a>0 ? 150 : 150;


Controle de fluxoOperador ?

De forma geral, expressões do tipo:

Podem ser substituídas por:

Cuidado: o operador ? não atende a uma gama de casos, mas pode simplificar expressões complicadas

if (condição) expressão_1;else expressão_2;

condição ? expressão_1 : expressão_2;


Controle de fluxoComando switch

Um outro comando de tomada de decisão

Não tão poderoso quanto o if, mas com aplicações valiosas (e.g., menu de opções)

Código limpo e de fácil entendimentoswitch ( <variable> ) {case thisvalue: // acao para thisvalue break;case thatvalue: // acao para thatvalue break;//...default: // acao padrão break;}


Controle de fluxoComando switch (exemplo)

int main() { int input; printf("1. Play game\n"); printf("2. Load game\n"); printf("3. Exit\n\n"); printf("Selection: "); scanf(“%d”,&input);

switch ( input ) { case 1: playgame(); break; case 2: loadgame(); break; case 3: printf("Thank you for playing!\n"); break; default: printf("Error, bad input, quitting\n"); break; } return 0;}


Controle de fluxo

O laço while é usado quando queremos que um bloco de instruções seja executado ENQUANTO uma condição for verdadeira (true).

Ex.: imprimir números naturais pares menores que 10:

Laço de repetição while

#include <stdio.h>

int main() {int x = 0;

printf(“%d\n”,x);x = x + 2;printf(“%d\n”,x);x = x + 2;printf(“%d\n”,x);x = x + 2;printf(“%d\n”,x);x = x + 2;printf(“%d\n”,x);

}


Controle de fluxoLaço de repetição while

E se fosse até 1000?

E se o cálculo intermediário fosse mais complexo?

Forma mais elegante:

#include <stdio.h>

int main() {int x = 0;

while (x < 10) {printf(“%d\n”, x);x = x + 2;

}}


Controle de fluxoLaço de repetição while

Forma geral:

Parecido com o comando if:

Dica de boa prática:

Nunca use goto...

while (<condicao>) {// declaracoes...

}

if (<condicao>) {// declaracoes...// volte para o comando if (goto)

}


Controle de fluxoExemplo: fatorial

#include <stdio.h>

int main() { int n, contador, fat = 1;

printf("Digite um numero: "); scanf("%d", &n); contador = n; while (contador > 0) { fat = fat * contador; contador = contador 1; }

printf("O fatorial de %d e' %d\n",n,fat);}


Controle de fluxo

Exercício: Fazer um programa para imprimir uma tabela com os primeiros 300 graus Fahrenheit e seus correspondentes graus Celsius (de 20 em 20), usando a fórmula:

C=(5/9)(F-32)

Saída:

0 F => -17.8 C20 F => -6.7 C40 F => 4.4 C60 F => 15.6 C… …260 F => 126.7 C280 F => 137.8 C300 F => 148.9 C


Controle de fluxo

/* Programa para conversao de Fahrenheit * para Celsius: fahr2celsius.c */#include <stdio.h>

int main() {int inicio, fim, incr;float fahr, celsius;

inicio = 0;fim = 300;incr = 20;

fahr = inicio;while (fahr <= fim) {

celsius = (5.0/9.0) * (fahr – 32.0);printf(“%4.0f => %6.1f\n”, fahr, celsius);fahr = fahr + incr;

}}


Controle de fluxoLaço de repetição for

Forma geral:

<inicializacao>: responsável pela seção de inicialização das variáveis de iteração do laço

<condicao>: deve conter a condição de parada, que deve ser verdadeira em algum momento.

<incremento>: comandos para incremento das variáveis de iteração do laço

for (<inicializacao>; <condicao>; <incremento>) {// comandos...

}



Exemplo: fahr2celsius-v2.c



Exemplo: fahr2celsius-v2.c

/* Programa para conversao de Fahrenheit * para Celsius: fahr2celsiusv2.c */#include <stdio.h>

int main() {float fahr, celsius;

for (fahr=0.0; fahr <= 300.0; fahr=fahr+20.0) {celsius = (5.0/9.0) * (fahr – 32.0);printf(“%4.0f => %6.1f\n”, fahr, celsius);

}}


Controle de fluxoLoop infinito com for

O loop infinito tem a forma:

“Infinito” pois não existe condição (ou ela nunca assume valor falso)

A menos que seja interrompido (e.g., via break)

for (inicialização; ;incremento) declaração;

int main() { int i; char c; for(i=0; ;i++) { c = getchar(); // problema de buffer! if (c == 'q') break; printf(“Caractere %d foi %c\n”,i,c); }}


Controle de fluxoLaço de repetição do-while

Bastante parecido com while, porém primeiro executa a declaração para depois o teste:

Vamos a um exemplo:

do { declaração;} while (condição);


Controle de fluxoLaço de repetição do-while

int main() { int input; do { printf("1. Play game\n"); printf("2. Load game\n"); printf("3. Exit\n\n"); printf("Selection: "); scanf(“%d”,&input);

switch ( input ) { case 1: playgame(); break; case 2: loadgame(); break; case 3: printf("Thank you for playing! Quitting...\n"); break; default: printf("Error, bad input, try again\n"); break; } } while (input != 3); return 0;}


Controle de fluxo

Exercício: Editar o programa de adivinhar número para repetir o bloco de interação com usuário até que o usuário acerte o número. Deve-se ainda imprimir o número de tentativas do usuário.

Extra: atualmente o programa aceita números de 1 a 10, deixe genérico para um número MAX, definido no começo do programa.

Laço de repetição do-while


Controle de fluxo

Comandos usados para influenciar a sequência de um loop:

break: força a saída do loop imediatamente

continue: pula o resto do corpo do loop e passa para a próxima iteração

Geralmente usados após uma condicional

Comandos break e continue


Controle de fluxo

Exemplo: validação com break:


#define MAXLINHA 1000

main() { int n; char linha[MAXLINHA];

while ((n = lelinha(linha, MAXLINHA)) > 0) { while (n >= 0) if (linha[n]!=' ' && linha[n]!='\t' && linha[n]!='\n') break; linha[n+1] = '\0'; printf("|%s|\n",linha); }}


Controle de fluxo

Exemplo: validação com continue:


do { printf(“Opcao desejada [5 para sair]: ”); scanf(“%d”, &key); if (key < 1 || key > 5) continue; // processa opcoes} while (key != 5);


Vetores e Matrizes


Vetores

Conjunto de elementos consecutivos, do mesmo tipo, que podem ser acessados individualmente a partir de um único nome.

Vetores == Arranjos unidimensionais

Declaração:

tipo nome_variavel [quantidade]

4.8 5.0 4.5 5.6 6.7 3.2 2.9

(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6)

Notas


Vetores

Exemplo de declaração:

int numero_matricula[20];

float notas[20];

Os índices do vetor de tamanho n variam de 0 à n-1. Ex:

float notas[4];

notas[0] = 6.4; // primeiro elemento

notas[3] = 5.3; // ultimo elemento


Vetores

Dicas de inicialização de vetores:

int v[3] = {1,2,3};

int v[5] = {5,4}; // igual a {5,4,0,0,0}

int v[] = {6,7,8,9};

Incorreto:

int v[];


Vetores

#include <stdio.h>

#define N 10

main() { float alunos[N], avg; int i;

// leitura de dados for (i=0; i < N; i++) { printf("nota do aluno %d: ", i+1); scanf("%f",&alunos[i]); }

// processamento for (i=0; i < N; i++) avg += alunos[i]; avg = avg / N;

printf("media da turma: %.2f\n", avg);}

Exemplo


Strings

Strings são cadeias de caracteres: palavras, frases, textos, etc.

Na prática: vetor de char

Forma geral:

char nome_da_string [tamanho]

m a r i a \0

nome


Strings

Operações com strings não são triviais:

str1 = str2; // cópia não funciona assim

str1 = str1 + str2 // nem concatenação

str1 == str2 // nem comparação

…

A biblioteca padrão do C possui várias funções para manipular strings:

#include <string.h>


Strings

char* strcpy(char* destino, const char* origem);

Copia a string C em origem para destino

destino deve ter tamanho maior ou igual a origem

Funções da biblioteca string.h

/* strcpy example */#include <stdio.h>#include <string.h>

int main () { char str1[]="Sample string"; char str2[40]; char str3[40]; strcpy(str2,str1); strcpy(str3,"copy successful"); printf("str1: %s\nstr2: %s\nstr3: %s\n", str1, str2, str3); return 0;}

str1: Sample stringstr2: Sample stringstr3: copy successful

Saída:


Strings

char* strcat(char* destino, const char* origem);

Anexa a string C em origem para destino

A string de origem permanecerá inalterada e será anexada ao fim da string de destino


/* strcat example */#include <stdio.h>#include <string.h>

int main (){ char str[80]; strcpy (str,"these "); strcat (str,"strings "); strcat (str,"are "); strcat (str,"concatenated."); puts (str); return 0;}

these strings are concatenated.

Saída:


Strings

size_t strlen(const char* str);

A função strlen() retorna o comprimento da string fornecida

O tamanho é determinado pelo terminador nulo de string ('\0), porém não é contado


j u s t t e s t i n g \0

=> strleng() = 12


Strings

size_t strlen(const char* str);

Exemplo:

Saída


/* strlen example */#include <stdio.h>#include <string.h>

int main () { char szInput[256]; printf ("Enter a sentence: "); gets (szInput); printf ("The sentence entered is %d " "characters long.\n",strlen(szInput)); return 0;}

Enter sentence: just testingThe sentence entered is 12 characters long.


Strings

int strcmp(const char* str1, const char* str2);

A função strcmp() compara a string 1 com a string 2 e retorna:

0 se as strings forem iguais

> 0 se str1 é maior que str2

< 0 se str1 é menor que str2



Strings

int strcmp(const char* str1, const char* str2);

Exemplo:

Saída:


#include <stdio.h>#include <string.h>

int main() { printf("beatriz <=> beatriz : %d\n", strcmp("beatriz", "beatriz")); printf("beatriz <=> bete : %d\n", strcmp("beatriz", "bete")); printf("beatriz <=> beata : %d\n", strcmp("beatriz", "beata")); return 0;}

beatriz <=> beatriz : 0beatriz <=> bete : 1beatriz <=> beata : 1


Strings

Para leitura de strings temos em geral três opções:

scanf(“%s”, &str);

gets(str);

while ((c = getchar())!='\n') { … }

Leitura de string


Strings

scanf exemplo:

Problema: termina no primeiro separador (' ')

Leitura de string

#include <stdio.h>

int main() { char nome[80]; printf("Digite seu nome: "); scanf("%s", &nome); printf("Ola %s!\n", nome);}

Digite seu nome: maria joaoOla maria!


Strings

scanf exemplo (medida de contorno):

scanf suporta regex!

Leitura de string

#include <stdio.h>

int main() { char nome[80]; printf("Digite seu nome: "); scanf("%[^\n]", &nome); printf("Ola %s!\n", nome);}


Strings

gets exemplo:

Leitura de string

#include <stdio.h>

int main() { char nome[80]; printf("Digite seu nome: "); gets(nome); printf("Ola %s!\n", nome);}


Strings

As funções gets e scanf para leitura de string apresentam um grave problema: elas estão sujeitas a estouro de pilha

Leitura de string

#include <stdio.h>

int main() { char nome[10]; printf("Digite seu nome: "); scanf("%[^\n]", &nome); printf("Ola %s!\n", nome);}

Digite seu nome: maria joao da silva pintoOla maria joao da silva pinto!Falha de segmentação

Saída (falha):


Strings

As funções gets e scanf para leitura de string apresentam um grave problema: elas estão sujeitas a estouro de pilha

Contra medidas:

char str_target[100];

Para gets:

fgets(str_target, 100, stdin);

Para scanf:

scanf(“%100[^\n]”, &str_target);

Leitura de string


Strings

Um outro problema comum é de sujeira de buffer

Leitura de string

#include <stdio.h>

int main() { char pais[3], cidade[10];

printf("Digite o codigo do pais: "); scanf("%2s", &pais); printf("Digite a cidade: "); scanf("%10[^\n]", &cidade); printf("Local: %s, %s\n", cidade, pais);}

Digite o codigo do pais: brasilDigite a cidade: Local: asil, br

Saída (falha):


Strings

Um outro problema comum é de sujeira de buffer

Contra medidas:

Usando fflush(stdin)

Problema: não portável (não funciona em Linux)

Solução mais portável: int c;

while ((c = getchar()) != '\n' && c != EOF);

Leitura de string


Strings

“Limpando” o buffer:

Leitura de string

#include <stdio.h>

int main() { char pais[3], cidade[10]; int c;

printf("Digite o codigo do pais: "); scanf("%2s", &pais); while ((c = getchar()) != '\n' && c != EOF); printf("Digite a cidade: "); scanf("%10[^\n]", &cidade); printf("Local: %s, %s\n", cidade, pais);}


Matrizes

Em C podemos ter arranjos

multidimensionais (2d, 3d, 4d),

para indexação mais seletiva

2d => matrizes

Formato geral

tipo nome [linhas][colunas]

tipo nome [tam1][tam2]...[tamN]


Matrizes

Atenção: não confundir as dimensões com células de armazenamento!

As dimensões servem apenas para índice

Os arranjos de qualquer dimensão terão apenas uma célula de armazenamento!

aij

i

j


Matrizes

#include <stdio.h>

main() { int tab_dia[2][13] = { {0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31}, // ano normal {0,31,29,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31}, // ano bissexto }; int ano, dia; int mes, bissexto;

printf("Digite o ano e diadoano: "); scanf("%d %d", &ano, &dia);

bissexto = ano%4==0 && ano%100!=0 || ano%400==0; for (mes=1; dia > tab_dia[bissexto][mes]; mes++) dia = tab_dia[bissexto][mes];

printf("Data (dd/mm/aaaa): %02d/%02d/%d\n", dia, mes, ano);}

Exemplo


Exercício

Fazer um programa que leia uma matriz de inteiros A (3x3) e calcule uma matriz B, resultado da soma de A com sua transposta. Imprimir a matriz A, sua transposta e a matriz B.


Referências

KERNIGHAN, B.W. C and RITCHIE, D.M.: A linguagem de programação. Tradução de: The C Programming Language. Edisa, 1986.

Curso de C, UFMG. Disponível em: http://www.mtm.ufsc.br/~azeredo/cursoC/

Curso de C, UNICAMP. Disponível em: http://www.ic.unicamp.br/~ducatte/mc102/mc102.html

C Library Reference. Disponível em: http://www.cplusplus.com/reference/clibrary/


Dúvidas

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