Programação em C básica - 1

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UNIVERSIDADE COMUNITÁRIA DA REGIÃO DE CHAPECÓ 
ACEA 
CURSO DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
Algoritmos e Estrutura de Dados I 
 
 
 
Apostila da Disciplina – Parte 4 
 
INTRODUÇÃO A PROGRAMAÇÃO EM C 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. José Carlos Toniazzo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Chapecó, 2011 
Introdução 
 
Após apresentar aos alunos o conceito básico de algoritmo e estrutura de dados, 
agora utilizaremos os conceitos aprendidos para aprender a programar. Com base nos 
algoritmos desenvolvidos, a idéia é que o aluno tenha a capacidade de escrever os primeiros 
programas de computador utilizando a linguagem C. 
Dessa forma é essencial que todos os conceitos apresentados em sala tenham sido 
bem assimilados, visto que será a partir do algoritmos que iremos desenvolver nossos 
programas de computador. 
De acordo com o aprendizado de algoritmos, o aluno terá a capacidade de, por 
conta própria, criar programas mais elaborados e também aprender outras linguagens de 
programação. 
 
 
Transformando Algoritmos em Programas de Computador 
 
Mensagem do professor: 
 
“A grande virtude de um bom programador é escrever código a partir de um algoritmo 
bem feito” 
 
Falo isso pois vários alunos, após aprender a programar utilizando qualquer 
linguagem, acabam questionando o por que de se “perder tanto tempo” aprendendo 
algoritmos”, visto que na prática é muito mais fácil e os resultados são imediatos. Como 
resposta, poderíamos citar centenas de argumentos, sendo alguns deles: 
 
• aprender algoritmos é um dos fundamentos da ciência da computação, e permite que 
o acadêmico aprenda qualquer outra linguagem por conta própria; 
• com a base de algoritmos o aluno aprende a pensar de forma algorítmica, separando 
o problema em partes, facilitando sua resolução; 
• com base em todos os conceitos aumenta significativamente a curva de aprendizado 
na linguagem, separando claramente o que é o raciocínio do algoritmo e o que é a 
sintaxe da linguagem; 
• o aprendizado de uma linguagem sem o conhecimento do algoritmo acaba 
confundindo o aluno; 
• aprender algoritmos a partir de um programa pode traumatizar ou mesmo viciar o 
aluno com relação a uma linguagem. 
• depois que aprende a programar, um mal programador deixa de fazer algoritmos e 
foca apenas na linguagem; 
• e muitos outros. 
 
 
Até o momento, o foco foi, a partir de um problema do cotidiano, abstrair este 
problema e encontrar uma solução algorítmica para chegar ao passo a passo que resolva 
este problema. A partir desta apostila, o aluno terá uma visão transparente do processo de 
converter o algoritmo para um programa de computador, possibilitando que a tarefa de 
processamento seja automatizada em uma máquina de computar. 
Sabemos que cientistas da computação muitas vezes nem dispunham de máquinas 
para fazer o processamento. Todo o estudo e descoberta dos algoritmos era feito com base 
em testes e suposições teóricas, que somente após a evolução do hardware puderam ser 
testadas na prática. Até pouco tempo atrás, o processo de programação era bastante 
trabalhoso, visto que os recursos de hardware eram muito limitados. Muitos alunos de 
computação até antes da década de 80 e 90 precisavam de semanas para testar um simples 
algoritmo em um computador. 
Felizmente atualmente os recursos de hardware são abundantes. Um computador 
está disponível praticamente em qualquer local. Sendo assim, é possível que o aluno 
escreva o algoritmo em uma linguagem de programação e teste o mesmo em questão de 
minutos. Todavia é imprescindível que ele entenda que o programa só funcionará 
corretamente se ele escreveu um algoritmo com uma lógica correta, e se a partir deste 
algoritmo, respeitou a sintaxe da linguagem para escrever um programa correto, tanto do 
ponto de vista lógico, como do ponto de vista da sintaxe. 
Para isto, aprenderemos a sintaxe básica de uma linguagem de programação para 
podermos testar nossos algoritmos na Linguagem de Programação C. Vale ressaltar que 
caso o aluno deseje aprender qualquer outra linguagem, o que mudará é a sintaxe, mas o 
algoritmo para solucionar o problema continuará o mesmo. 
 
 
Introdução à Linguagem de Programação C 
 
Assim como qualquer outra linguagem de programação, a linguagem C foi escrita 
e aprimorada por um grupo de pessoas, e atualmente continua sendo muito utilizada para 
automatizar uma série de tarefas. É uma linguagem com inúmeros recursos, e inicialmente 
estudaremos os aspectos básicos para escrever nossos primeiros programas de computador. 
Vale ressaltar que é uma linguagem muito poderosa, que permite fazer desde programas 
básicos, até os mais sofisticados tipos de programas. 
Ela foi desenvolvida em paralelo com o Sistema Operacional UNIX é atualmente 
uma das linguagens de programação mais utilizadas. Suas principais características são: 
• Simples e de aprendizado fácil; 
• Uso amplamente difundido; 
• Baseada em construções simples, que usam os recursos da máquina de forma 
eficiente; 
• Oferece recursos de modularização necessários ao desenvolvimento de 
aplicações de grande porte; 
• Disponível em várias plataformas. 
 
Vamos estudá-la de forma básica, a fim de traduzir nossos algoritmos para programas de 
computador. E para isso temos que entender uma série de conceitos novos. 
 
 
 
 
Um programa simples 
 
O programa abaixo é o clássico "Hello, world", usado na maioria dos textos 
introdutórios para descrever a "cara" de um programa em C. Essa mensagem “Hello 
World” é característica quando estamos iniciando o aprendizado de qualquer 
linguagem de programação, e é a primeira saída que faremos: 
 
#include <stdio.h> //include permite chamar as bibliotecas da linguagem 
#include <conio.h> 
 
int main() //bloco de código principal. O programa começa aqui 
{ 
printf("Hello, world\n"); //saída de dados, mostra uma mensagem 
getch(); 
} 
 
O que este programa faz é basicamente escrever na saída padrão o string "Hello, 
world". Lembrando que o “//” permite colocar um comentário na linha, e é 
desconsiderado pelo programa na hora de executar. Alguns detalhes deve ser 
explicados: 
 
#include <stdio.h> Indica que este programa deve utilizar as 
definições feitas no arquivo 'stdio.h' para as funções básicas de entrada e 
saída. São as bibliotecas necessárias para o programa em C rodar 
 
int main() { ...} Corresponde ao "corpo" do programa. É a partir 
dele que se inicia a execução do programa. 
 
printf(...) Comando que indica "escreva o texto entre 
parêntesis através de um dispositivo de saída (neste caso, a saída padrão). 
 
"Hello, world\n" Cadeia de caracteres (string). A seqüência de caracteres '\n' 
representa o caracter newline. 
 
getch(...) Comando que espera o usuário apertar qualquer tecla. Até que isso 
não ocorra, o programa fica “pausado” nesta linha de código 
 
 
Outro exemplo: Variáveis, constantes, expressões e 
Atribuição 
 
O exemplo a seguir ilustra alguns conceitos importantes em C: 
 
#include <stdio.h> 
int main() 
{ 
 int a,b,c,soma; 
 a = 1; b = 2; c = 3; 
 soma = a + b + c; 
 printf("soma = %d\n",soma); 
} 
 
Nesse exemplo, o comando int a, b, c, soma; declara a, b, c e soma como 
variáveis do tipo inteiro. Uma variável do tipo inteiro pode receber qualquer valor 
inteiro permitido na máquina. 
 
Os comandos a = 1; a = 2; c = 3; são comandos de atribuição. Um comando de 
atribuição indica que uma variável assume passa a assumir o valor de uma 
expressão. Nos comandos acima, as expressões são definidas pelas constantes 
inteiras 1, 2 e 3. Esses comandos são executados na ordem em que aparecem. Ao 
atribuir um valor a uma variável, o valor anterior da mesma é simplesmente perdido 
(uma variável sempre tem um único valor.Considere-se por exemplo a sequência de comandos abaixo: 
 
a = 1; a = 2; a = 3; 
 
Após a execução dessa sequência de comandos, o valor de a será igual a 3 (a cada 
atribuição, o "valor anterior" da variável a é destruído). O valor de uma variável pode 
ser utilizado numa expressão ( soma=a+b+c ). Isso vale também para a variável à 
esquerda do sinal de atribuição ("="). 
 
Exemplo: 
a = 1; 
a = a + 2; 
a = a + 3; 
 
Em C, todo comando encerra com um ";". A separação de linhas tem a mesma função 
que um espaço em branco. A sequência de comandos acima é equivalente a 
 
a = 1; a = a + 2; a = a + 3; 
 
O comando printf (Saída de Dados) 
 
O comando printf é utilizado para escrever dados em forma de texto na saída padrão 
ou num arquivo. Por enquanto, estamos utilizando a forma mais simples desse 
comando: 
 
printf(< sequência de caracteres entre aspas > , variável1, variável2, 
...); 
 
Nessa forma, os caracteres da sequência são escritos na saída padrão. Ao serem 
escritos, alguns caracteres têm um significado especial. Por exemplo o caracter '%' é 
usado para indicar que o caracter seguinte é um especificador de formato, e ambos 
devem ser substituídos pelo valor de uma variável da lista de variáveis. 
 
Por exemplo, no comando 
 
printf("o valor de a é : %d", a) 
 
o par de caracteres '%d' será substituído pelo valor da variável a. O caracter 'd' indica 
que esse valor deve ser escrito como um número inteiro decimal. 
 
 
 
 
 Outro exemplo(completo): 
 
#include <stdio.h> 
int main() 
{ 
 int a,b,c; 
 a = 1; b = 2; c = 3; 
 printf("valor de a:%d valor de b: %d valor de c:%d \n ",a,b,c); 
} 
 
 
Neste exemplo, a primeira ocorrência de "%d" se refere à primeira variável da lista (a), 
a segunda à segunda variável (b) e assim sucessivamente. O par "\n" está sendo 
utilizado para representar o caracter new line que causa a mudança de linha na saída 
padrão. O resultado da execução desse programa deverá ser: 
 
valor de a:1 valorde b:2 valor de c:3 
 
O Comando scanf (Entrada de Dados) 
 
No exemplo abaixo, o comando scanf está sendo usado para entrada de dados. Seu 
uso é semelhante ao uso do printf: o primeiro argumento é uma cadeia de caracteres 
na qual o par "%d" indica um valor inteiro decimal. Os valores lidos são associados às 
variáveis que aparecem a seguir. Os nomes das variáveis aparecem precedidos de 
'&'. 
 
#include <stdio.h> 
int main() 
{ 
 int a,b,c; 
 scanf("%d %d %d", &a,&b,&c); 
 printf("a:%d b:%d c:%d \n",a,b,c); 
} 
 
Os 'comandos' scanf e printf na verdade são funções definidas na biblioteca 
stdio que internamente chamam funções da biblioteca padrão que por sua vez se 
utilizam dos serviços oferecidos pelo sistema operacional para realizar as operações 
de leitura e escrita. 
As funções scanf e printf trabalham basicamente com sequências de 
caracteres. Elas têm a capacidade de converter caracteres para outros tipos de dados 
e vice-versa. Essa conversão é indicada na sequência de caracteres através de 
"especificadores de formato", sempre precedidos de '%'. Nos exemplos apresentados 
até aqui, utilizamos apenas "%d" para indicar a conversão de caracteres para inteiros 
(no caso de scanf) ou de inteiros para caracteres (no caso de printf). 
 
O caracter '&' antes do nome de cada variável a ser lida indica referência ou 
endereço da variável. É através dessa referência ou endereço que o valor da mesma 
será aualizado após a leitura do dado correspondente. 
 
Um pouco mais sobre expressões 
 
Nos exemplos anteriores, foram utilizadas expressões aritméticas simples como 
"a+1", "a+b+c". Expressões são formadas por operandos ou operadores. Operandos 
são valores (até o momento, inteiros), que aparecem na expressão como constantes, 
variáveis ou expressões. 
 
A linguagem dispõe de um grande número de operadores, mas temporariamente 
vamos nos restringir aos operadores aritméticos: 
 
+ soma 
- subtração 
* multiplicação 
/ divisão 
% resto da divisão 
 
Parentesis podem ser utilizados para forçar o cálculo de uma expressão numa 
determinada ordem. Exemplos: 
 
a + (b / 2) 
(a * 2) + 1 
((((a*2) + 1)*2)+1)*2+1) 
 
Uma expressão como a + b * c será calculada como a + ( b * c ) porque o cálculo da 
mesma leva em conta a precedência entre os operadores. Em C essa precedência é 
definida da seguinte forma (para os operadores aritméticos): 
 
+, - menor precedência 
*, /,% maior precedência 
 
Os "operadores combinados" 
 
Em programação, são frequentes comandos como: 
 
a = a + b; 
x = x - y; 
p = p * 2; 
 
Nesses comandos, o valor a ser atribuido à variável à esquerda é o resultado de uma 
operação na qual o valor dessa mesma variável é utlilizado. Em C é possível escrever 
esse comando de forma mais compacta através da "combinação" da operação\ com a 
atribuição (+=, -=, *=, etc.). Os comandos mostrados acima, por exemplo, poderiam 
ser reescritos como: 
 
a += b; 
x -= y; 
p *= 2; 
 
 
 
 
 
 
Os operadores ++ e -- 
 
Outro tipo de comando comum em programação é aquele no qual apenas se 
incrementa ou decrementa o valor de uma variável de 1. Em C é possível escrever 
esse tipo de comando através dos operadores "++" e "--". Exemplos: 
 
i++; equivalente a i = i + 1; 
i--; equivalente a i = i - 1; 
 
Esses operadores podem ser utilizados de duas formas: antes ou depois do operando 
(p. ex. ++i ou i++). No primeiro a operação é feita antes do uso do valor do operando. 
No segundo caso, a operação é feita depois do uso do valor. Exemplos: 
 
i = 10; v = ++i; /* o valor atribuído a v é 11 */ 
i = 10; v = i++; /* o valor atribuido a v é 10 */ 
/* nos 2 casos, o valor final de i é 11 */ 
 
Comentários 
 
Um comentário em C tem a seguinte forma: 
 
/* texto qualquer */ 
 
Comentários podem aparecer em qualquer lugar do programa onde caberia um 
espaço (' '). 
Seu significado é exatamente o mesmo de um espaço em branco. Comentários 
delimitados por "/*" e "*/" podem ocupar várias linhas. 
 
Um exemplo: Cálculo do peso ideal 
 
O programa abaixo calcula o "peso ideal" de uma pessoa a partir da sua altura, 
segundo uma fórmula. 
 
#include <stdio.h> 
/* 
Determina o "peso ideal" de uma pessoa a partir da sua altura. 
Trata-se apenas de um exemplo de programação - não segue nenhuma 
orientação médica. 
*/ 
 
int main() 
{ 
 int a; /* altura */ 
 int p; /* peso */ 
 printf("Altura em centímetros(entre 120 e 200):"); 
 scanf("%d",&a); 
 p = (a-119)*5/8+45; 
 printf("Peso ideal: %d \n",p); 
} 
 
 
OBS: Na programação também é de extrema importância que a IDENTAÇÃO seja 
levada em consideração. Não esqueçam disso, pois ajuda muito! 
O Comando Condicional (se…então…senão) 
 
O comando condicional permite alterar a sequência de execução dos comandos com 
base numa condição. O comando condicional em C tem duas formas básicas: 
 
if( condição ) comando 
 
if( condição ) comando1 else comando2 
 
A condição é uma expressão qualquer, cujo valor é calculado ao se executar o 
comando condicional. Um valor diferente de zero para condição indica verdadeiro e 
um valor igual a zero indica falso. 
 
Na primeira forma a execução do comando condicional implica em: 
1. Cálculo da expressão que define a condição. 
2. comando será executado somente se o valor dessa expressão indicar verdadeiro. 
 
A execução do comando condicional na segunda forma implica em: 
 
1. Cálculo da expressão que define a condição. 
2. Se a expressão indicar verdadeiro, comando1 será executado. 
3. Se a expressão indicar falso, comando2 será executado. 
 
Exemplos: 
... 
if(a - 10) b = 0; 
 
... 
 
if(a) b = 1; else b = 2; 
... 
 
 
Operadores Relacionais 
 
Os operadores relacionais permitem a comparação de valores. São os seguintes:< "menor que" 
<= "menor ou igual a" 
== "igual a" 
!= "diferente de" 
>= "maior ou igual a" 
> "maior que" 
 
 
Exemplos: 
... 
a < (h+5) 
... 
a <= h 
... 
x == 10 
... 
if ( a > 200) printf("altura acima do limite\n"); 
... 
if ( a < 40) printf("altura abaixo do limite\n"); 
... 
 
Esses operadores têm todos a mesma precedência, que é menor que a precedência 
dos operadores aritméticos. O resultado de uma comparação será um valor igual a 
zero de a condição testada resultar em falso ou um valor diferente de zero se a 
condição testada resultar em verdadeiro. O valor diferente de zero indicando 
verdadeiro não é especificado na definição da linguagem. 
 
 
Mais exemplos 
 
... 
if(a != b) a = a-b; else b = b - a; 
... 
if(a != b) a -= b; else b -= a; 
... 
if(x == 10) y = 1; 
else if (x == 11) y = 2; 
else y = 0; 
... 
 
Comando Composto 
 
Em algumas situações é necessário tratar uma sequência de comandos como um 
único comando. Isso é possível através de '{' e '}', que delimitam um comando 
composto. Exemplo: 
 
... 
if(a < b) 
{ 
t = a; 
a = b; 
b = t; 
} 
else i = i+1; 
 
... 
 
 
#include <stdio.h> 
#include <conio.h> 
 
/* 
Determina se um número é positivo ou negativo (sem levar em consideração o 
zero) 
*/ 
 
int main() 
{ 
 int n; 
 printf("Numero: :"); 
 scanf("%d",&n); 
 if(n == 0){ 
 printf("Digitou zero”); 
 } else { 
 if(n > 0) printf(“POSITIVO”) 
 else printf(“NEGATIVO”); 
 } 
getch(); 
}//fim do main 
Laços de Repetição :O Comando while 
 
O comando while tem a forma 
 
while( condição ) comando 
 
e indica que comando deve ser executado repetidamente enquanto condição tiver 
tiver um valor diferente de zero (verdadeiro). A condição é calculada antes da 
execução de comando e recalculada antes de cada repetição. É o “enquanto..faça” 
aprendido nos algoritmos. 
 
Exemplo 
 
#include <stdio.h> 
/* calculo da soma dos números de 1 a 10 */ 
int main() 
{ 
int s,i; 
s = 0; i = 1; 
while(i <= 10) { 
s = s + i; 
i = i+1; 
} 
printf("A soma dos inteiros de 1 a %d é %d\n",i,s); 
} 
 
O comando while do exemplo acima poderia ser escrito de forma mais compacta: 
 
while(i <= 10) s += i++; 
 
Neste exemplo, o comando que se repete é um comando composto. Qualquer 
comando da linguagem poderia ser utilizado nesse contexto (até mesmo um comando 
while). 
 
Outro exemplo: máximo divisor comum 
 
#include <stdio.h> 
/* cálculo do máximo divisor comum de dois valores lidos */ 
int main() 
{ 
int A,B, a,b; 
/* leitura dos dois valores A e B */ 
scanf("%d %d",A,B); 
a = B; b = B; 
while(a!=b) 
if(a > b) 
a -= b; 
else b -= a; 
 
printf("O mdc entre %d e %d é: %d\n",A,B,a); 
 
} 
 
Neste exemplo, os nomes 'A' e 'a' representam nomes diferentes, já que em C, os 
caracteres maiúsculos são diferentes dos minúsculos ("Nome" e "nome" são 
dentificadores diferentes). 
 
Ao executar while(a!=b)..., se a condição testada for falsa na primeira vez, o comando 
if(a>b) 
a -= b; else b -= a; 
 
não será executado nenhuma vez. Isso vai acontecer se os valores lidos para 'A' e 'B' 
forem iguais. Note que não usamos chaves {} no while e no if pois cada bloco possui 
apenas uma única instrução. Temso um bloco while, e dentro dele um bloco if..else, e 
em cada condição do if...else uma atribuição. Quando temos apenas uma única 
instrução, o uso de chaves é opcional. 
 
 
O comando for 
 
O comando for é outro tipo de comando repetitivo, com uma estrutura um pouco mais 
elaborada. É o “para...faça” aprendido nos algoritmos. Sua forma geral é a seguinte: 
 
for(expressão1; expressão2; expressão3) comando 
 
onde 
• expressão1 é calculada uma vez antes do início da execução 
• expressão2 indica a condição de repetição 
• expressão3 é executada a cada passo, depois de comando 
 
O comando for, como mostrado acima é equivalente a um comando while da forma: 
expressão1; 
while( expressão2 ) 
{ 
comando 
expressão3; 
} 
 
O termo expressão1 está sendo utilizado acima em lugar de comando. A rigor um 
comando em C é uma expressão, que devolve um valor. Essa característica ainda 
não está sendo utilizada neste texto. 
 
Exemplo 
 
#include <stdio.h> 
/* calculo da soma dos números de 1 a 10 */ 
int main() 
{ 
int s,i; 
s = 0; 
for(i=1; i <= 10; ++i){ 
s+=i; 
} 
 printf("A soma dos inteiros de 1 a 10 é %d\n",i,s); 
} 
 
Esta forma de uso do comando for, na qual uma variável é usada como contador do 
número de vezes que o comando é repetido ocorre com frequência na prática. 
 
Conclusão 
 
Este texto serviu apenas como introdução para o aluno ir se familiarizando 
com a linguagem C. Conforme o andamento das aulas, iremos praticar esses 
conceitos bem como introduzir novos recursos de programação. 
Caso o aluno deseje, pode buscar mais apostilas e conhecimentos sobre a 
linguagem C na Internet e também na apostila que o professor disponibilizará para o 
estudo do C mais a fundo.