IL LINGUAGGIO C

IL CALCOLATORE E I SUOI LINGUAGGI

DATI INIZIALI

PROGRAMMA

DATI FINALI

IL CALCOLATORE ELABORA I DATI

PROBLEMA

ALGORITMO

PROGRAMMA

L’INSIEME DI QUESTE ISTRUZIONI PRENDE IL NOME DI PROGRAMMA

LINGUAGGIO AD ALTO LIVELLO

COMPILATORE

LINGUAGGIO A BASSO LIVELLO

(BINARIO)

IL LINGUAGGIO DI PROGRAMMAZIONE AD ALTO LIVELLO

LINGUAGGIO AD ALTO LIVELLO

COMPILATORE

LINGUAGGIO A BASSO LIVELLO

(BINARIO)

COME SI SCRIVE UN PROGRAMMA IN C

IL PROBLEMA

“L’IDEA”

IL PROGRAMMA

REALIZZAZIONE DI UN PROGRAMMA IN C

EDITING DEL PROGRAMMA

PROGRAMMA SORGENTE IN C

PROGRAMMA ESEGUIBILE

(EXE)

EDITING DI UN PROGRAMMA

ESECUZIONE (TESTING E

DEBUGGING)

Esempio: hello.cpp

# include <stdio.h> # include <stdlib.h> /* programma */ main () { printf("hello mondo !\n"); system("PAUSE"); return 0; }

Direttiva al preprocessor: include il file (del

compilatore) stdio.h che serve per l’utilizzo delle

funzioni di input e di output

Commento: viene ignorato

Funzione main: tutto comincia da qui. Corpo

della funzione main

Istruzioni con il commento

Ritorno a capo (CR,ASCII 0x0A)

{ Alt 123 Ctrl+Alt+Shift+[ Shift+Alt+[

} Alt 125 Ctrl+Alt+Shift+] Shift+Alt+]

Parentesi graffe

Il linguaggio "C" è strutturato a functions;

una function che sarà sempre presente è la "main". Una definizione di function è così costituita:

nomefunzione (parametri) {

corpo della funzione

}

Una chiamata a function viene effettuata nel seguente modo:

nomefunzione (parametri); Il valore restituito da una function, se non specificato diversamente, è di tipo:

int

Esempio: Esercizio printf 1B.cpp

Stampa il valore ricavato. %d =specifica di

conversione.

Commento: viene ignorato .

Definizione intera della variabile

area,latoA,latoB.

Calcola l’area.

Assegnazione del valore 10 e 5.

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> main() { int area; // dichiarazione delle variabili int latoA; int latoB; latoA = 10; // inizializzazione delle variabili latoB = 5; area = latoA * latoB; // calcolo dell'area printf("valore dell'area= %d",area); printf("\n\n"); system("PAUSE"); return 0; }

TIPI DI DATI Il linguaggio C è un linguaggio tipizzato, ovvero è necessario specificare il tipo associato a ciascuna variabile e costante.

NOMI DI VARIABILI: SINTASSI I nomi delle variabili devono essere identificatori validi. Convenzioni: 1 ) Lettere minuscole per i nomi delle variabili…. Esempio: int numero1; //definizione (creazione) di una variabile int numero2; 2 ) caratteri tutti maiuscoli per i nomi delle costanti… Esempio: #define LIMITE 28

Una variabile è un area della memoria del calcolatore destinata a contenere il dato che viene distinta per mezzo di un “nome”

int : intero con segno (rappresentato con 2 byte);

short int : intero con segno (rappresentato con 2 byte);

long int : intero con segno (rappresentato con 4 byte);

long long int : intero con segno (rappresentato con 4 byte);

TIPI DI DATO INTERI

Esempi: int num1; int num1,num2,num3;

int num1=10; int num1=5,num2=10;num3=7;

Esempio di una riga di programma:

totale= num1*num2; //assegnazione di un espressione

ALTRI TIPI DI VARIABILI float: valori numerici reali in singola precisione, compresi tra 10^-39 e 10^38.

char : è un singolo carattere dell’alfabeto ed occupa un singolo byte.

double: valori numerici reali in doppia precisione.

E’ possibile “eseguire operazioni aritmetiche solo tra variabili dello stesso tipo”,

altrimenti il compilatore segnala errore.

#include <stdio.h> main () { int area; //dichiarazione delle variabili int latoA; int latoB; latoA=10; //inizializzazione delle variabili latoB=5; area=latoA*latoB; //calcolo dell’area …… …… }

TIPI DI DATO IN VIRGOLA MOBILE

In C sono disponibili tre tipi di dato in virgola mobile:

float: rappresentato su almeno 4 byte;

double: rappresentato su 8 byte, con 11 bit per l’esponente (doppia

precisione);

long double: rappresentato su 10-12 byte, con 15 bit per l’esponente

(quadrupla precisione);

Il punto decimale (non la virgola) separa la parte intera da quella

frazionaria; la lettera e (oppure E) separa la mantissa dall’esponente;

Esempi: float x,y; double z; x=1.0; y=3.0e8; z=3.1415926535897932;

INPUT E OUTPUT DEI DATI

Il programma ha la possibilità di “comunicare” con l’utente tramite due

modalità: di input e di output.

L‘input (dati in ingresso) consente al programma di ricevere dati e

informazioni dall’esterno allo scopo di poterli elaborare.

L’output (dati in uscita) consiste nel comunicare all’utente dei dati e

delle informazioni elaborate.

L’input della funzione scanf(); scanf(“ %X %Y “, &varX,& var Y); L’output della funzione printf(): printf (“ xxxxxx ”); printf (“ xxxxxx %X %Y %Z ”, varX, varY, varZ );

Esempio 1 #include <stdio.h> #include<stdlib.h> main () { int num1,num2,tot; //dichiarazione delle variabili scanf (“ %d %d”, &num1,&num2 ); //input dei dati tot=num1*num2; //calcolo printf(“%d \n ”,tot); //output del da system(“pause”); return 0; }

Esempio 2 #include <stdio.h> #include<stdlib.h> main () { int num1,num2; //dichiarazione delle variabili printf(“programma che calcola il prodotto di due interi”); printf(“\n Inserisci il moltiplicando : “); scanf(“%d” , &num1); printf (“Inserisci il moltiplicatore : “); scanf(“%d”,&num2 ); printf(“Il prodotto calcolato e\’ :%d,num1*num2); system(“pause”); return 0; } % d dati numerici interi

% f dati numerici in virgola mobile % c dati formati da un solo carattere % s dati di stringa

Specificatori di formato

Elementi di tabulazione All’interno delle stringhe di output è possibile aggiungere elementi di tabulazione, che prendono il nome di sequenze di escape.

\n : new line

\t : tabulazione orizzontale

\\: backslash

\’: apice singolo

\”: doppi apici

Esempio: printf(“ \n Leonardo Pisano, detto il \” Fibonacci “\ “); Leonardo Pisano, detto il “ Fibonacci ”

\ n a capo new line \ t tabulazione tab \ r ritorno a capo della stessa riga carriage return \ ” doppi apici double quote \\ barra contraria backslash

\ b una battuta indietro backspace \ ’ apice singolo single quote \ ? punto di domanda question mark \ a segnalazione acustica bell \ 0 fine end of string \ f salto pagina form fedd

SEQUENZE DI ESCAPE

Specificatore di formato

%d interi decimale

%i interi decimale

%c carattere singolo

%s stringa di caratteri

%o numero ottale

%x numero esadecimale

%u intero senza segno

%f numero reale (float)

%lf numero reale (double)

%e formato scientifico

%% visualizza il carattere %

Formati di stampa printf (“%d \n”, a); 5

printf (“%15d \n”, a); 5

printf (“%015d \n”, a); 000000000000005

printf (“%f \n”, b); 3.456700

printf (“%15.2f \n”, b); 3.46

printf (“%10d %15.2f \n”, a, b); 5 3.46

printf (“%-10d %- \n”, a, b); 5 3.46

printf (“%s \n”, nazione); Italia

printf (“%20s \n”, nazione); Italia

printf (“%-20s \n”, nazione); Italia

printf (“%-20s %15.2f \n”, nazione, b); Italia 3.46

ISTRUZIONE IN SEQUENZA E COMMENTI

La prima caratteristica di un programma C (e dei linguaggi chiamati

“imperativi”) è quella di eseguire una istruzione di seguito all’altra,

nello stesso identico ordine con cui il programmatore le ha scritte.

Questo schema operativo, prende il nome di esecuzione sequenziale, descritto graficamente dallo schema a blocchi della figura. La freccia indica il flusso di esecuzione, cioè la sequenza con cui le istruzioni vengono eseguite. Uno specifico linguaggio di programmazione implementa un modo di pensare: il processo di computazione prende anche il nome di paradigma di computazione. Il C rientra tra i linguaggi con paradigma imperativo. continua >

istruzione

istruzione

istruzione

ISTRUZIONE IN SEQUENZA E COMMENTI

In C l’inizio e la fine di una sequenza di istruzioni (blocco o corpo) vengono indicati mediamente parentesi graffe { }: corpo = { dichiarazione_variabili lista istruzioni }

Oltre alle dichiarazioni delle variabili e alla lista delle istruzioni, nel programma è possibile inserire delle righe con la spiegazione delle istruzioni stesse, in modo da renderlo facilmente comprensibile. Tali righe prendono il nome di commenti . In C i commenti possono essere scritti nelle due seguenti modalità: //questa è una riga di commento singola /*questa è una riga di commento che può andare su più righe */

DIVISIONE TRA NUMERI INTERI E TRA NUMERI REALI

Nel linguaggio C, se viene eseguita una divisione tra due numeri interi, come risultato si ottiene solo la parte intera del quoziente, mentre si ha il troncamento della eventuale parte decimale. In tabella si vede il risultato ottenuto utilizzando l’operatore di divisione / tra due numeri reali (float) con quello ottenuto nel caso in cui i numeri di partenza siano di tipo (int).

DIVISIONE TRA DUE NUMERI REALI float num1,num2

DIVISIONE TRA DUE NUMERI INTERI int num1,num2

5/2=2,5 5/2=2 9/2=4,5 9/2=4

10/3=3,333 10/3=3

15/4=3,75 15/4=3

20/6=3,333 20/6=3

#include <stdio.h> #include<stdlib.h> main() { int numero1, numero2, numero3; float numero4; // Leggi i numeri printf("\nIntroduci il dividendo :"); scanf ("%d", &numero1); printf("Introduci il divisore :"); scanf ("%d", &numero2); // Esegui i calcoli numero3=numero1/numero2; // risultato nella variabile intera numero4=numero1/numero2; // risultato nella variabile reale // Comunica i risultati printf ("\nRisultato nella variabile intera : %d", numero3); printf ("\nRisultato nella variabile reale :%6.2f", numero4); printf("\n\n"); system("PAUSE“); }

ESEMPIO

Il risultato contenuto nelle due variabili è identico, è stata troncata la parte decimale.

Si può convertire una variabile da un tipo in un altro: ad esempio, è possibile trasformare una variabile int in una variabile float, questo tipo di operazione prende il nome di casting. La promozione automatica si verifica quando si passa da una variabile “inferiore”, più piccola come occupazione di spazio di memoria, ad una più grande, e non comporta nessuna perdita di dati. //Promozione da int a float int numero1; float numero2; num1=3; num2=num1; //premozione senza perdita di dati printf(“%d %f “, num1,num2);

CASTING

La coercizione si verifica si verifica quando si passa da una variabile “superiore”, cioè più grande come occupazione di spazio di memoria, ad una più piccola, e generalmente comporta una perdita di dati. //Coercizione da float ad int float num1; int num2; num1=3.21; num2=num1; //coercizione con perdita di dati printf(“%f %d”, num1,num2);

OPERATORI ARITMETICI IN C

a=b*c+d; //espressioni matematiche a=(b+c*(d-e); a=a+b; a+=b; // somma ad a la variabile b a++ ; a=a+1; //incrementa di 1 b--; b=b-1 //decrementa di 1 continua >

+ operatore somma - operatore sottrazione * operatore prodotto / operatore quoziente % operatore modulo = operatore assegnazione

OPERATORI ARITMETICI IN C

Il linguaggio C mette a disposizione del programmatore, oltre ai quattro operatori matematici fondamentali (+ , - , * , / ), l’operatore %, chiamato operatore modulo: deve essere usato solo su variabili di tipo int e restituisce come valore il resto della divisione.

RESTO DELLA DIVISIONE TRA INTERI int num1,num2,num3

DIVISIONE TRA INTERI VERIFICA DEI RISULTATI

5 % 2= 1 5 / 2 = 2 2*2 = 4+1 = 5

9 % 2 = 1 9 / 2 = 4 2*4 = 8+1 = 9

12 % 5 = 2 12 / 5 = 2 5*2 = 10+2 = 12

15 % 4 = 3 15 / 4 = 3 4*3 = 12+3 = 15

20 % 6 = 2 20 / 6 = 3 6*3 = 18+2 = 20

23 % 9 = 5 23 / 9 = 3 9*2 = 18+5 = 23

L’operatore % (modulo) non può essere usato su variabili di tipo float e double, ma solo su numeri interi.

CALCOLO DELLA SOMMA DI FRAZIONI

Una frazione viene di solito rappresentata con: a / b con b diverso da 0 dove: a è il numeratore b è il denominatore Il denominatore b di una frazione deve essere diverso da zero, altrimenti non sono soddisfatte le condizioni di esistenza della frazione

TABELLA DI EQUIVALENZA TRA I VARI OPERATORI DI ASSEGNAMENTO

++ incremento unitario x++; x=x+1;

-- decremento unitario x--; x=x-1;

+= incremento x+=y; x=x+y;

-= decremento x-=y; x=x-y;

*= moltiplicazione x*=y; x=x*y

/= divisione x/=y; x=x/y;

%= resto della divisione intera x%=y; x=x%y;

LA SELEZIONE SEMPLICE

condizione

istruzione

L’istruzione di selezione semplice permette di far eseguire al calcolatore alcune istruzioni solamente quando il valore di una istruzione di test (o condizione) ha esito positivo (o VERO); nell’altro caso, cioè quando il risultato ha valore FALSO, non viene eseguita nessuna istruzione.

VERO FALSO

In base al valore della condizione si ha: Condizione VERA si esegue il ramo sinistro e quindi l’istruzione; Condizione FALSA si esegue il rampo destro, senza fare nulla.

continua

OPERATORI DI RELAZIONE E LOGICI

operatori di confronto == per uguale

> per maggiore

< per minore

<= per minore uguale

>= per maggiore uguale

!= per diverso

connettivi logici && operazione di congiunzione AND

| | operazione di disgiunzione OR

! operazione di negazione NOT

LA SELEZIONE SEMPLICE La condizione è una espressione del linguaggio rappresentata da due elementi messi a confronto da un operatore relazionale. Nella tabella alla pagina precedente sono riportati i principali operatori relazionali del linguaggio C.

if (condizione) { istruzione; } if (condizione) { istruzione; }

Esempio: calcolo del valore assoluto di un numero Scriviamo un programma che stampa a video il numero letto senza segno: se il numero è negativo lo moltiplica per -1, mentre se è positivo il numero rimane invariato. Il diagramma di flusso è riportato a lato.

inizio

leggi

Numero<0

Numero=-1*nuero

stampa

fine

falso vero

#include <stdio.h> #include<stdlib.h> main () { int numero; //variabili locali alla funzione main printf(“Introduci il numero con segno : “); scanf(“%d”,&numero); //leggi il numero if(numero<0) //esegui il confronto numero=-1*numero; //cambiagli il segno printf(“valore assoluto del numero letto : “); //risultato printf(“%d”,numero); system(“pause”); return 0; }

LA SELEZIONE DOPPIA

condizione

istruzione

L’istruzione di selezione doppia permette di far eseguire al calcolatore alternativamente alcune istruzioni in base al valore della istruzione di test (o condizione): se l’esito è positivo (VERO) si eseguono le istruzioni presenti nel ramo di sinistra, se invece è negativo, cioè quando il risultato ha valore FALSO, si eseguono le istruzioni presenti nel ramo di destra.

VERO FALSO

In base al valore della condizione si ha: Condizione VERA si esegue il ramo sinistro e quindi l’istruzione; Condizione FALSA si esegue il rampo destro e quindi l’istruzione.

istruzione

LA SELEZIONE DOPPIA La condizione è una espressione del linguaggio rappresentata da due elementi messi a confronto da un operatore relazionale.

if (condizione) { Istruzione; } else { Istruzione; } if (condizione) { istruzione; } else { istruzione; }

esempio: determinare se il numero è positivo o negativo Leggiamo un numero da tastiera e indichiamo se il numero è positivo o negativo.

#include <stdio.h> #include<stdlib.h> main () { int numero; //variabili locali alla funzione main printf(“Introduci il numero : “); scanf(“%d”,&numero); //leggi il numero printf(“numero inserito: %d”,numero) if(numero<0) //confrontalo con 0 printf(“\n si tratta si un numero positivo”); else printf(“\n si tratta di un numero negativo”); system(“pause”); return 0; }

LA SELEZIONE CON GLI OPERATORI LOGICI &&, ||, e ! La condizione logica è una istruzione che ha come risultato due possibili alternative, VERO o FALSO. Nei linguaggi di programmazione è possibile definire un tipo di variabile dedicata alla memorizzazione di questo tipo di dati, cioè solo dei valori VERO e FALSO (true e false): si tratta delle variabili di tipo bool (o boolean).

#include <stdio.h> #include<stdlib.h> main () { bool piove; //variabili locali alla funzione main piove=true; //istruzione della funzione main if(piove) //piove è vero printf(“apri l’ombrello ”); system(“pause”); return 0; }

esempio: due programmi che utilizzano gli operatori logici

I due programmi producono gli stessi risultati.

#include <stdio.h> #include<stdlib.h> main () { bool piove; //variabili locali alla funzione main piove=true; //istruzione della funzione main if(piove!=false) //piove è vero printf(“apri l’ombrello ”); system(“pause”); return 0; }

esempio: prodotto logico “&&”

Tabella della verità che riassume tutte le combinazioni dei valori di ingresso e il corrispondente valore del risultato dell’operazione logica.

#include <stdio.h> #include<stdlib.h> main () { int anni; //variabili locali alla funzione main printf(“quanti anni hai?”); Scanf(“%d”,&anni); If((anni>10) &&(anni<80)) printf(“devi pagare il biglietto ”); else printf(“hai l’ingresso gratuito”); system(“pause”); return 0; }

B A A && B

FALSO FALSO FALSO

FALSO VERO FALSO

VERO FALSO FALSO

VERO VERO VERO

esempio: somma logica “||”

Tabella della verità che riassume tutte le combinazioni dei valori di ingresso e il corrispondente valore del risultato dell’operazione logica.

#include <stdio.h> #include<stdlib.h> main () { int anni; //variabili locali alla funzione main printf(“quanti anni hai?”); Scanf(“%d”,&anni); If((anni<10) || (anni>80)) printf(“hai l’ingresso gratuito”); else printf(“devi pagare il biglietto”); system(“pause”); return 0; }

B A A && B

FALSO FALSO FALSO

FALSO VERO VERO

VERO FALSO VERO

VERO VERO VERO

LA SELEZIONE CON BLOCCHI DI ISTRUZIONI

condizione

istruzione

Blocchi annidati nella istruzione di selezione. Nell’istruzione di selezione è possibile far eseguire, all’interno di ogni ramo, anche più di una istruzione, come nel diagramma che segue.

VERO FALSO

In base al valore della condizione si ha: Condizione VERA si esegue il ramo sinistro e quindi l’istruzione; Condizione FALSA si esegue il rampo destro e quindi l’istruzione.

istruzione

istruzione

istruzione

istruzione

istruzione

LA SELEZIONE DOPPIA La condizione è una espressione del linguaggio rappresentata da due elementi messi a confronto da un operatore relazionale.

if (condizione) { istruzione1; istruzione2; istruzione3; istruzione “n”; } else { istruzione1; istruzione2; istruzione3; istruzione “n”; }

esempio: ordinamento di due numeri Leggiamo due numeri interi e visualizziamoli sullo schermo dal più piccolo al più grande.

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> main() { //variabili locali alla funzione main int numero1,numero2; //istruzioni della funzione main printf("inserisci i numeri da ordinare\n"); scanf("%d",&numero1); //inserimento dei numeri da ordinare scanf("%d",&numero2); if(numero1<numero2) //confronto sui numeri { //se condizione vera printf("i numeri sono gia' ordinati. \n"); //visualizzazione numeri in ordine printf("il piu' piccolo e' %d",numero1); //di inserimento printf("\nil piu' grande e' %d",numero2); } else //se condizione falsa { //visualizzazione numeri in ordine invertito printf("i numeri sono da ordinare. \n"); printf("il piu' piccolo e' %d",numero2); printf("\nil piu' grande e' %d",numero1); } printf("\n\n"); system("PAUSE"); }

esempio: ordinamento di due numeri con scambio Leggiamo due numeri interi e visualizziamoli sullo schermo dal più piccolo al più grande.

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> main() { // variabili locali alla funzione main int numero1,numero2,tempo; // istruzioni della funzione main printf("inserisci i numeri da ordinare\n"); scanf("%d",&numero1); //inserimento dei numeri da ordinare scanf("%d",&numero2); if(numero1<numero2) //confronto sui numeri printf("i numeri sono gia' ordinati. \n"); else { printf("i numeri sono da ordinare. \n"); tempo=numero1; //i numeri vengono scambiati numero1=numero2; //usando una variabile temporanea numero2=tempo; } printf("il piu' piccolo e' %d",numero1); printf("\nil piu' grande e' %d",numero2); printf("\n\n"); system("PAUSE"); }