Introdução a Linguagem C

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Introdução à linguagem C
Revisão parcial
Exercícios
Considerações finais
Introdução a C e revisão parcial sobre programação
Prof. DSc. Newton Spolaôr
Disciplina Computação I
Bacharelado em Ciência da Computação
Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE)
Brasil
18/08/2016
Introdução à linguagem C
Revisão parcial
Exercícios
Considerações finais
Sumário
1 Introdução à linguagem C
2 Revisão parcial
3 Exercícios
4 Considerações finais
Newton Spolaôr Introdução a C e revisão parcial sobre programação 2
Introdução à linguagem C
Revisão parcial
Exercícios
Considerações finais
Objetivo geral desta aula
Revisar alguns conceitos relacionados a algoritmos, tipos
de dados, constantes e operadores
Introduzir conceitos iniciais de programação em C
Newton Spolaôr Introdução a C e revisão parcial sobre programação 3
Introdução à linguagem C
Revisão parcial
Exercícios
Considerações finais
Histórico
Estrutura de um programa C
Comparação com Pascal [1]
Como Pascal, C...
inovou pouco em relação a características gerais de
linguagens de programação
tem sido muito utilizado
Por outro lado, C é uma opção melhor para
desenvolvimento de sistemas em geral (ex.: utilitários
UNIX)
Em parte, o destaque de C ocorre devido ao melhor
suporte à programação de baixo nível e a motivos
históricos
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Introdução à linguagem C
Revisão parcial
Exercícios
Considerações finais
Histórico
Estrutura de um programa C
Contexto histórico de C
A década de 1960 foi efervescente
Figura: Woodstock, Brasil bi campeão, Odisseia no espaço e
computador dos anos 60 [2, 3, 4, 5]
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Introdução à linguagem C
Revisão parcial
Exercícios
Considerações finais
Histórico
Estrutura de um programa C
Contexto histórico de C [1]
Até 1968, já existiam algumas linguagens à disposição dos
programadores
Figura: Algumas das principais linguagens propostas até 1968 [1]
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Introdução à linguagem C
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Exercícios
Considerações finais
Histórico
Estrutura de um programa C
Contexto histórico de C [1]
Um dos principais ancestrais de C foi a linguagem ALGOL
68, pioneira no suporte a tipos abstratos de dados e
voltada para fins científicos
Alguns comandos C, como for e switch, já existiam no
ALGOL 68
C foi criada em 1972 por Dennis Ritchie e colaboradores
nos laboratórios Bell
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Introdução à linguagem C
Revisão parcial
Exercícios
Considerações finais
Histórico
Estrutura de um programa C
Contexto histórico de C [1]
Contudo, a primeira tentativa de padronização C foi
publicada em 1978
O instituto ANSI unificou diferentes variações de C e
lançou uma descrição oficial somente em 1989 (C89)
Algumas melhorias foram adicionadas posteriormente ao
padrão, gerando as variações C99 (1999) e C11 (2011)
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Introdução à linguagem C
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Exercícios
Considerações finais
Histórico
Estrutura de um programa C
Primeiro programa em C
Antes de ir para o primeiro programa em C, convém
destacar alguns pontos
Uso preferencial da IDE Dev-C++, ainda que vocês tem
liberdade para usar ferramentas alternativas como
Netbeans, Eclipse e Code::Blocks
O paradigma de programação de C é o mesmo de Pascal
(imperativo), o que garante semelhança na abordagem de
programação mas pode trazer confusão na sintaxe
Em geral, C é uma linguagem mais flexível que Pascal; por
outro lado, vários dos seus comandos são menos
amigáveis a iniciantes em programação
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Introdução à linguagem C
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Exercícios
Considerações finais
Histórico
Estrutura de um programa C
Primeiro programa em C [6]
#include <stdio.h>
int main()
{
printf("hello world!\n");
return 0;
}
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Exercícios
Considerações finais
Histórico
Estrutura de um programa C
Primeiro programa em C [6]
#include <stdio.h> //biblioteca para operações
//de entrada e saída
int main() //programa principal, escrito como uma
//função de retorno int
{//início da função
printf("hello world!\n"); //escrita de dados
return 0; //retorno da função main
//(valor 0 indica execução com sucesso)
}//fim da função
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Exercícios
Considerações finais
Histórico
Estrutura de um programa C
Primeiro programa em C
A biblioteca stdio.h estará presente na maioria dos seus
programas em C
O programa principal sempre é escrito como uma função
denominada main, a qual é a primeira a ser executada em
qualquer programa C
Para pular linha na escrita de dados, é necessário indicar
explicitamente o \n
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Exercícios
Considerações finais
Histórico
Estrutura de um programa C
Sumário
1 Introdução à linguagem C
2 Revisão parcial
3 Exercícios
4 Considerações finais
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Introdução à linguagem C
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Exercícios
Considerações finais
Algoritmos
Tipos de dados
Constante
Operadores
Algoritmo
Pensamento na forma de uma sequência de passos
(instruções) a serem seguidos para resolver um problema
Algoritmos são usados no dia a dia, não somente no
contexto de computação
Coleta de uma caneta em uma gaveta
Receita de bolo
Configuração de uma rede de computadores
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Introdução à linguagem C
Revisão parcial
Exercícios
Considerações finais
Algoritmos
Tipos de dados
Constante
Operadores
Características de um bom algoritmo [7, 8]
Cada passo do algoritmo deve ser uma instrução não
ambígua que pode ser realizada
Figura: Evitar instruções ambíguas como “botar ovos na vasilha”
A ordem dos passos deve ser precisamente determinada
O algoritmo deve ter fim
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Exercícios
Considerações finais
Algoritmos
Tipos de dados
Constante
Operadores
Características de um bom algoritmo [7, 8]
Cada passo do algoritmo deve ser uma instrução não
ambígua que pode ser realizada
Figura: Evitar instruções ambíguas como “botar ovos na vasilha”
A ordem dos passos deve ser precisamente determinada
O algoritmo deve ter fim
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Introdução à linguagem C
Revisão parcial
Exercícios
Considerações finais
Algoritmos
Tipos de dados
Constante
Operadores
Características de um bom algoritmo [7, 8]
Cada passo do algoritmo deve ser uma instrução não
ambígua que pode ser realizada
Figura: Evitar instruções ambíguas como “botar ovos na vasilha”
A ordem dos passos deve ser precisamente determinada
O algoritmo deve ter fim
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Exercícios
Considerações finais
Algoritmos
Tipos de dados
Constante
Operadores
Método para a construção de algoritmos [9]
1. Ler atentamente o enunciado do problema a ser
resolvido e destacar os pontos mais importantes
2. Identificar os dados de entrada necessários para
solucionar o problema
3. Estabelecera sequência de instruções
necessárias para solucionar o problema
(processamento)
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Exercícios
Considerações finais
Algoritmos
Tipos de dados
Constante
Operadores
Método para a construção de algoritmos [9]
4. Identificar os dados de saída gerados na etapa
anterior
5. Representar o algoritmo por meio de descrição
narrativa, fluxograma ou pseudocódigo
6. Testar o algoritmo realizando simulações
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Exercícios
Considerações finais
Algoritmos
Tipos de dados
Constante
Operadores
Algoritmos em computação
Figura: Um algoritmo pode ser visto como um elo entre um problema
do mundo real e sua solução computacional [8]
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Introdução à linguagem C
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Exercícios
Considerações finais
Algoritmos
Tipos de dados
Constante
Operadores
Componentes básicos do computador
Figura: Arquitetura de Von Neumann
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Exercícios
Considerações finais
Algoritmos
Tipos de dados
Constante
Operadores
Arquitetura de Von Neumann
Linguagens imperativas, como C e Java, são projetadas
conforme a arquitetura computacional Von Neumann
Características provenientes dessa relação
1 Variáveis: abstrações associadas ao estado de um
programa, o qual é alterado durante sua execução
2 Comandos de atribuição: instruções associadas ao fluxo
intenso entre CPU e memória
3 Repetição por iteração: instrução eficiente nessa
arquitetura, pois os comandos são armazenados em
regiões contíguas da memória
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Exercícios
Considerações finais
Algoritmos
Tipos de dados
Constante
Operadores
Variáveis em um computador
Em um computador, uma variável consiste em uma região
da memória que está associada com três itens
Nome (identificador)
Conteúdo armazenado na variável
Tipo do conteúdo/dado
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Exercícios
Considerações finais
Algoritmos
Tipos de dados
Constante
Operadores
Tipos de dados usuais (linguagem C) [10, 11]
Tipos básicos: tipos inteiros e de ponto flutuante
Tipos derivados: tipos ponteiro, vetor (array) e registro
(struct)
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Exercícios
Considerações finais
Algoritmos
Tipos de dados
Constante
Operadores
Tipos básicos [10, 11]
Tipos inteiros
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Introdução à linguagem C
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Exercícios
Considerações finais
Algoritmos
Tipos de dados
Constante
Operadores
Tipos básicos [10, 11]
Tipos inteiros
Note a variação na quantidade de bytes utilizada por
alguns tipos, como o int
Para saber exatamente quantos bytes o tipo int utiliza na
sua plataforma, use a função sizeof(int)
A atribuição de valores fora de um intervalo suportado pelo
tipo de uma variável resulta em possível representação
incorreta do conteúdo dessa variável
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Exercícios
Considerações finais
Algoritmos
Tipos de dados
Constante
Operadores
Tipos básicos [10, 11]
Tipos inteiros
Apesar do nome, o tipo char é melhor considerado como
um tipo especial de inteiro, representando valores de
números inteiros atribuídos internamente ao conjunto de
caracteres ASCII
O conjunto ASCII contém 128 caracteres, o que pode ser
representado com o 1 byte (8 bits) destinado a variáveis do
tipo char
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Exercícios
Considerações finais
Algoritmos
Tipos de dados
Constante
Operadores
Tipos básicos [10, 11]
Tipos inteiros
Em C não há um tipo de dados específico para dados
booleanos
Contudo, por convenção, é possível considerar 0 como o
valor booleano falso, e 1 como o valor verdadeiro
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Exercícios
Considerações finais
Algoritmos
Tipos de dados
Constante
Operadores
Tipos básicos [10, 12, 11]
Tipos de ponto flutuante
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Introdução à linguagem C
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Exercícios
Considerações finais
Algoritmos
Tipos de dados
Constante
Operadores
Tipos básicos [10, 12, 11]
Tipos de ponto flutuante
Os intervalos apresentados se referem ao maior e ao
menor valor representável sem perda de precisão,
independentemente do sinal do valor
Quando pertinente à aplicação, o uso de inteiros é
preferível ao uso de ponto flutuante devido a fatores como
precisão e menor consumo de memória
O padrão para representação de números de ponto
flutuante é definido pela IEEE
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Introdução à linguagem C
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Exercícios
Considerações finais
Algoritmos
Tipos de dados
Constante
Operadores
Tipos derivados [10, 11]
Ponteiro
Basicamente, armazena um valor numérico
correspondente a um endereço de memória
Esse tipo de dados fornece um poderoso recurso para
armazenar (alocar) espaço para uma variável em tempo de
execução (dinamicamente)
O conceito de ponteiro será melhor abordado no futuro
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Introdução à linguagem C
Revisão parcial
Exercícios
Considerações finais
Algoritmos
Tipos de dados
Constante
Operadores
Tipos derivados [10, 11]
Vetor
Agrupamento contíguo de dados em memória, capaz de
armazenar um valor em cada uma de suas N posições [7]
Um vetor também pode ser visto como uma sequência de
N variáveis simples, todas do mesmo tipo e com o mesmo
identificador [9]
Cada elemento do vetor é acessado por meio de um índice
sequencial
Logicamente, pode distribuir seus elementos em uma ou
mais dimensões, cada uma com seu índice
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Exercícios
Considerações finais
Algoritmos
Tipos de dados
Constante
Operadores
Tipos derivados [13]
Figura: Vetor (exemplo na linguagem C)
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Exercícios
Considerações finais
Algoritmos
Tipos de dados
Constante
Operadores
Tipos derivados [10, 11]
Registro
Vetores são estruturas de dados homogêneas, pois
agrupam dados de mesmo tipo
Por outro lado, registros permitem agrupar dados de tipos
diferentes (estrutura heterogênea)
Enquanto que um vetor simples é constituído por
elementos, um registro é constituído por campos
Em C, são implementados como struct
O conceito de registro será melhor abordado no futuro
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Introdução à linguagem C
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Exercícios
Considerações finais
Algoritmos
Tipos de dados
Constante
Operadores
Constante [8]
Em diferentes situações, é necessário utilizar valores
constantes de um dos tipos mencionados anteriormente
Exemplos
Um valor fixo que indica ao usuário de um programa uma
situação de erro
O valor de pi
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Introdução à linguagem C
Revisão parcial
Exercícios
Considerações finais
Algoritmos
Tipos de dados
Constante
Operadores
Constante [8]
Diferentemente de uma variável, uma constante não pode
ser alterada após sua definição
Em resumo, variáveis representam valores modificáveis,
enquanto constantes são valores fixos
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Introdução à linguagem C
Revisão parcial
Exercícios
Considerações finais
Algoritmos
Tipos de dados
Constante
Operadores
Constante [10]
Constante (exemplo na linguagem C)
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Revisão parcial
Exercícios
Considerações finais
Algoritmos
Tipos de dados
Constante
Operadores
Operadores [7]
Operadores são símbolos simples ou combinados que
representam operações de natureza: aritmética, relacional
ou lógica
Podem ser classificados também quanto a quantidade de
elementos sob os quais incidem, i.e., unários, binários ou
ternários
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Revisão parcial
Exercícios
Considerações finais
Algoritmos
Tipos de dados
Constante
Operadores
Operadores aritméticos [7]
Newton Spolaôr Introdução a C e revisão parcial sobre programação 37
Introdução à linguagem C
Revisão parcial
Exercícios
Considerações finais
Algoritmos
Tipos de dados
Constante
Operadores
Operadores relacionais [7]
Newton Spolaôr Introdução a C e revisão parcial sobre programação 38
Introdução à linguagem C
Revisão parcial
Exercícios
Considerações finais
Algoritmos
Tipos de dados
Constante
Operadores
Operadores lógicos [7]
Newton Spolaôr Introdução a C e revisão parcial sobre programação 39
Introdução à linguagem C
Revisão parcial
Exercícios
Considerações finais
Sumário
1 Introdução à linguagem C
2 Revisão parcial
3 Exercícios
4 Considerações finais
Newton Spolaôr Introdução a C e revisão parcial sobre programação 40
Introdução à linguagem C
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Exercícios
Considerações finais
Exercício 1 [7]
Faça um programa em C que converta uma medida de
temperatura dada em Celsius (C) para Fahrenheit (F)
Para facilitar, considere que a temperatura em Celsius é
definida por meio de uma atribuição, i.e., não necessita
realizar leitura de dados nesse exercício
Para imprimir uma temperatura x, do tipo double, use o
comando printf("%f",x);
Newton Spolaôr Introdução a C e revisão parcial sobre programação 41
Introdução à linguagem C
Revisão parcial
Exercícios
Considerações finais
Exercício 2 [7]
Faça um programa nos moldes do exercício anterior em
que, dado um valor em segundos, o programa o converta
em horas, minutos e segundos.
Newton Spolaôr Introdução a C e revisão parcial sobre programação 42
Introdução à linguagem C
Revisão parcial
Exercícios
Considerações finais
Considerações finais
1 Introdução à linguagem C
2 Revisão parcial
3 Exercícios
4 Considerações finais
Newton Spolaôr Introdução a C e revisão parcial sobre programação 43
Introdução à linguagem C
Revisão parcial
Exercícios
Considerações finais
Considerações finais
Nesta aula foram revisados conceitos relacionados a
algoritmos, tipos de dados, constantes e operadores
Também foram introduzido alguns conceitos iniciais em C
Lembrete: dificuldades com a linguagem C devem diminuir
ao longo do semestre
Newton Spolaôr Introdução a C e revisão parcial sobre programação 44
Introdução à linguagem C
Revisão parcial
Exercícios
Considerações finais
Considerações finais
Nesta aula foram revisados conceitos relacionados a
algoritmos, tipos de dados, constantes e operadores
Também foram introduzido alguns conceitos iniciais em C
Lembrete: dificuldades com a linguagem C devem diminuir
ao longo do semestre
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Introdução à linguagem C
Revisão parcial
Exercícios
Considerações finais
Contato
newtonsp.unioeste@gmail.com
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Referências
[1] Robert W. Sebesta. Concepts of Programming Language.
Addison-Wesley, 10 edition, 2012.
[2] Woodstock Story. Woodstock poster for sale.
http://www.woodstockstory.com/wp-
content/uploads/2015/03/woodstock-poster-for-sale.jpg,
2015.
[3] Pinterest. Brasil. https://s-media-cache-
ak0.pinimg.com/564x/34/82/ba/3482bae22ba614e5b31b0446ca1026e2.jpg,
2016.
[4] CriterionCast. 2001 - space odissey.
http://criterioncast.com/wp-content/uploads/2016/04/2001-
Space-Odyssey_68.jpg,
2016.
[5] Thomas Investigative Publications. Early computers
1960’s, burroughs 205.
Newton Spolaôr Introdução a C e revisão parcial sobre programação 45
Referências
http://www.pimall.com/nais/pivintage/images/boucomputer.jpg,
2006.
[6] Cplusplus. Structure of a program - c++ tutorials.
http://www.cplusplus.com/doc/tutorial/program_structure/,
2016.
[7] Denis F. Wolf. Algoritmos.
http://wiki.icmc.usp.br/index.php/Scc-101, 2014. Notas
didáticas.
[8] Marcelo Santos Linder. Algoritmos e programação.
www.univasf.edu.br/ marcelo.linder, 2011. Notas didáticas.
[9] Ana Fernanda Gomes Ascencio and Edilene
Aparecida Veneruchi de Campos. Fundamentos da
Programação de Computadores - Algoritmos, Pascal,
C/C++ e Java. Prentice Hall, 2 edition, 2007.
[10] Tutorialspoint. C - data types.
Newton Spolaôr Introdução a C e revisão parcial sobre programação 45
Referências
http://www.tutorialspoint.com/cprogramming/c_data_types.htm,
2014.
[11] Stan Kelly-Bootle. Dominando o Turbo C. Ciência
moderna, 2 edition, 1989.
[12] Cprogramming. Articles – understanding floating point
representation.
http://www.cprogramming.com/tutorial/floating_point/understanding_floating_point_representation.html,
2011.
[13] Cplusplus. Arrays - c++ tutorials.
http://www.cplusplus.com/doc/tutorial/arrays/, 2016.
[14] Christian J. Pereira. Apostila sobre visualg.
http://www2.joinville.udesc.br/ alp/arquivos/UDESC_Apostila_sobre_Visualg_2011.pdf,
2011.
[15] Cplusplus. Functions - c++ tutorials.
http://www.cplusplus.com/doc/tutorial/functions/, 2015.
Newton Spolaôr Introdução a C e revisão parcial sobre programação 45
Referências
[16] Eloiza Sonoda. Introdução à ciência da computação.
http://www.ime.usp.br/e˜lo/IntroducaoComputacao/Funcoes%20passagem%20de%20parametros.htm,
2006. Notas didáticas.
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