Programmazione Procedurale in Linguaggio C++

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1 Programmazione Procedurale in Linguaggio C++ Strutture di Controllo Parte 4 Conclusioni G. Mecca M. Samela Università della Basilicata Strutture di Controllo >> Sommario Sommario Ricapitolazione Alcune Tecniche Notevoli Somma con Accumulatore Conteggio con Contatore Variabili Bandiera ( flag ) Convalida dei Dati in Ingresso Un altro esempio: Il linguaggio FORTRAN Istruzioni di Controllo in FORTRAN 77 2

2 Strutture di Controllo >> Ricapitolazione Ricapitolazione Strutture di controllo elementi fondamentali della programmazione procedurale consentono di eseguire o meno una porzione di programma sulla base di condizioni Due categorie istruzioni condizionali istruzioni iterative o cicli 3 Strutture di Controllo >> Ricapitolazione Ricapitolazione Istruzioni condizionali servono ad eseguire una porzione oppure un altra sulla base del valore di una condizione Condizione espressione a valori booleani Due istruzioni (in tutti i linguaggi) IF-THEN-ELSE IF-THEN 4

3 Strutture di Controllo >> Ricapitolazione Ricapitolazione Istruzioni iterative servono ad eseguire più volte una porzione di programma sulla base del valore di una condizione Due istruzioni (in tutti i linguaggi) WHILE (cicli aperti oppure cicli chiusi ) FOR (cicli chiusi o a conteggio) 5 Strutture di Controllo >> Ricapitolazione Ricapitolazione Le strutture di controllo possono essere nidificate le strutture interne fanno il nido in quelle esterne Per rendere più leggibile il codice è necessario dentellarlo (o indentarlo ) il corpo di ogni struttura di controllo è rientrato rispetto alla prima riga produce rientri che ricordano la ruota dentata 6

4 Strutture di Controllo >> Ricapitolazione Codice senza Indentazione #include <iostream.h> void main() { float voto, sommavoti, media; int numeroesami; bool continua; continua = true; numeroesami = 0; sommavoti = 0.0; while (continua == true) { cout << "Immetti il voto (0 per fermarti)" << endl; cin >> voto; if (voto == 0) continua = false; else { numeroesami++; sommavoti += voto; if (numeroesami > 0) { media = sommavoti/numeroesami; cout << "La media vale: " << media << endl; else cout << "Non hai fornito nessun voto" << endl; ATTENZIONE: indentare il codice è fondamentale per la leggibilità E necessario adottare uno standard per: -spazi per il rientro -posizione delle parentesi graffe 7 Strutture di Controllo >> Ricapitolazione Calcolo della Media Un programma per il calcolo della media degli esami Due versioni l utente inserisce preliminarmente il numero di esami sostenuti, e poi tutti i voti (versione con for) >> ciclo chiuso l utente inserisce i voti uno per uno e si ferma digitando 0 (versione con while) >> ciclo aperto 8

5 Strutture di Controllo >> Ricapitolazione Un Esempio: Media con For #include <iostream.h> void main() { float voto, sommavoti, media; int numeroesami, i; cout << "Quanti esami hai sostenuto?" << endl; cin >> numeroesami; sommavoti = 0.0; for (i=0; i<numeroesami; i++) { cout << "Immetti il voto di un esame" << endl; cin >> voto; sommavoti += voto; if (numeroesami > 0) { media = sommavoti/numeroesami; cout << "La media vale: " << media << endl; else cout << "Non hai fornito nessun voto" << endl; 9 Strutture di Controllo >> Ricapitolazione Un Esempio: Media con While #include <iostream.h> void main() { float voto, sommavoti, media; int numeroesami; bool continua; continua = true; numeroesami = 0; sommavoti = 0.0; while (continua == true) { cout << "Immetti il voto (0 per fermarti)" << endl; cin >> voto; if (voto == 0) continua = false; else { numeroesami++; sommavoti += voto; if (numeroesami > 0) { media = sommavoti/numeroesami; cout << "La media vale: " << media << endl; else cout << "Non hai fornito nessun voto" << endl; 10

6 Strutture di Controllo >> Ricapitolazione Calcolo della Media Una annotazione le variabili voto e sommavoti avrebbero potuto essere di tipo int ma questo avrebbe portato ad un valore scorretto della media (divisione intera) int sommavoti, numeroesami; float media; media = sommavoti/numeroesami; es: se sommavoti vale 64 e numeroesami vale 3, media vale 21 e non Alcune Tecniche Notevoli I due programmi contengono alcune tecniche interessanti In particolare somma dei voti (somma con variabile accumulatore ) conteggio del numero di esami (conteggio con variabile contatore ) tecnica per fermare il ciclo while (variabile bandiera ) 12

7 Somma con Accumulatore Somma dei voti utilizzo una variabile come accumulatore inizialmente la variabile vale 0 ad ogni esecuzione del ciclo sommo al valore precedente il nuovo voto ( accumulo il valore nella variabile) Tecnica notevole utilizzabile tutte le volte che bisogna sommare un insieme di valori 13 Accumulatore #2500 Memoria RAM numeroesami xxx 3 1. float voto, sommavoti; 2. int numeroesami, i; 3. cout << "Quanti esami? ; 4. cin >> numeroesami; 5. sommavoti = 0.0; 6. for (i=0; i<numeroesami; i++) { 7. cout << Voto?" << endl; 8. cin >> voto; 9. sommavoti = sommavoti + voto; 10. #2501 #2502 #2503 sommavoti i voto Schermo Quanti esami? 3 Voto? 21 Voto? 22 Voto? 24 xxx xxx xxx

8 Somma con Accumulatore E usata anche nella versione basata su while In questo caso però oltre a sommare i voti, bisogna anche contare gli esami inoltre bisogna decidere quando fermarsi a questo scopo vengono usate due altre tecniche notevoli 15 Variabile Contatore Conteggio degli esami conteggio attraverso la variabile intera numeroesami la variabile svolge le funzioni di contatore valore iniziale pari a 0 incrementata ad ogni nuovo voto Anche questa è una tecnica notevole contare gli elementi di un insieme 16

9 Un Esempio: Media con While #include <iostream.h> void main() { float voto, sommavoti, media; int numeroesami; bool continua; continua = true; numeroesami = 0; sommavoti = 0.0; while (continua == true) { cout << "Immetti il voto (0 per fermarti)" << endl; cin >> voto; if (voto == 0) continua = false; else { numeroesami++; sommavoti += voto; if (numeroesami > 0) { media = sommavoti/numeroesami; cout << "La media vale: " << media << endl; else cout << "Non hai fornito nessun voto" << endl; 17 Un Esempio Già Visto: I 5 Quadrati #include <iostream.h> void main() { float lato, area; int i; i=0; while (i<5){ cout << Immetti la lung. del lato << endl; cin >> lato; area=lato*lato; cout << Area quadrato: << area << endl; i++; cout << Fine ; >> 18

10 Variabile Bandiera ( Flag ) Quando fermarsi? viene utilizzata una variabile booleana inizializzata a true il ciclo prosegue finchè la var. è vera (la var. è la bandiera che da via libera al ciclo) ad ogni nuovo voto si controlla se l utente vuole interrompere; in questo caso la variabile diventa falsa) Tecnica notevole per il controllo di cicli 19 Un Esempio: Media con While #include <iostream.h> void main() { float voto, sommavoti, media; int numeroesami; bool continua; continua = true; numeroesami = 0; sommavoti = 0.0; while (continua == true) { cout << "Immetti il voto (0 per fermarti)" << endl; cin >> voto; if (voto == 0) continua = false; else { numeroesami++; sommavoti += voto; if (numeroesami > 0) { media = sommavoti/numeroesami; cout << "La media vale: " << media << endl; else cout << "Non hai fornito nessun voto" << endl; 20

11 Accumulatore #2500 Memoria RAM numeroesami xxx continua = true; 2. numeroesami = 0; 3. sommavoti = 0.0; 4. while (continua == true) { 5. cout << Voto? (0 stop) ; 6. cin >> voto; 7. if (voto == 0) 8. continua = false; 9. else { 10. numeroesami++; 11. sommavoti += voto; #2501 #2502 #2503 sommavoti continua voto Schermo Voto? (0 stop) 21 Voto? (0 stop) 22 Voto? (0 stop) 0 xxx xxx true false xxx Convalida dell Input I due programmi acquisiscono dati dall utente sarebbe necessario verificare la correttezza dei valori forniti es: voto tra 18 e 30 es: numero di esami >= 0 Convalida dei valori in ingresso è possibile utilizzare un ciclo while mediaforconvalida.cpp >> 22

12 Convalida dell Input In particolare il ciclo viene dopo una lettura; es: cin >> numeroesami; la condizione del ciclo è vera nel caso in cui il valore letto sia scorretto es: while (numeroesami<=0) {... se viene letto un valore corretto, il ciclo di convalida viene ignorato se viene letto un valore scorretto, il ciclo inizia, e va avanti finchè non viene fornito un valore corretto mediaforconvalida.cpp >> 23 Un Altro Esempio: FORTRAN Strutture di controllo in FORTRAN 77 istruzioni condizionali (IF-THEN-ELSE, IF- THEN) ciclo DO (ciclo di tipo for) Il FORTRAN 77 non prevede il while introdotto in FORTRAN 90 ma i compilatori più recenti lo prevedono comunque come estensione al linguaggio 24

13 Un Esempio: Media con For program mediaf implicit none real voto, sommavoti, media integer numeroesami, i write (*,*) 'Quanti esami hai sostenuto?' read (*,*) numeroesami sommavoti = 0.0 do i=1, numeroesami write (*,*) 'Immetti il voto di un esame' read (*,*) voto sommavoti = sommavoti+voto end do if (numeroesami.gt.0) then media = sommavoti/numeroesami write (*,*) 'La media vale: ', media else write (*,*) 'Non hai fornito alcun voto' end if stop end 25 Un Esempio: Media con While program mediaw implicit none real voto, sommavoti, media integer numeroesami logical continua continua =.true. numeroesami = 0 sommavoti = 0.0 do while (continua.eqv..true.) write (*,*) 'Immetti il voto di un esame (0 per fermarti)' read (*,*) voto if (voto.eq.0) then continua =.false. else numeroesami = numeroesami+1 sommavoti = sommavoti+voto end if end do if (numeroesami.gt.0) then media = sommavoti/numeroesami write (*,*) 'La media vale: ', media else write (*,*) 'Non hai fornito alcun voto' end if stop end 26

14 Un Altro Esempio: FORTRAN Una particolarità del prog. FORTRAN istruzione implicit none impedisce la dichiarazione implicita del FORTRAN Dichiarazione implicita le variabili possono essere usate senza essere dichiarate nomi che cominciano con i,j,k,l,m,n: integer gli altri nomi: real 27 Un Altro Esempio: FORTRAN E un meccanismo da non usare introdotto per ragioni di economia di scrittura porta a numerosi errori per dimenticanze es: variabile continua Nei compilatori moderni è stata introdotta per disabilitare questo meccanismo è buona norma usare sempre implicit none come prima istruzione del programma 28

15 Un Altro Esempio: FORTRAN Istruzioni condizionali in FORTRAN 77 istruzione IF-THEN-ELSE-END IF istruzione IF-THEN-END IF Sintassi if (<condizione>) then <istruzioni> else <istruzioni> end if if (<condizione>) then <istruzioni> end if 29 Un Altro Esempio: FORTRAN Semantica identica a quella dell istruzione if in C++ Differenze è obbligatoria la parola chiave THEN in FORTRAN non esiste il concetto di blocco di istruzioni (equivalente delle { ); i blocchi sono delimitati da THEN-ELSE-END IF è considerevolmente diversa la sintassi delle condizioni 30

16 Un Altro Esempio: FORTRAN Condizioni operatori di confronto in FORTRAN.eq..ne..gt..lt..ge..le..eqv..neqv. operatori booleani in FORTRAN.and..or..not..true..false. Esempi ((anno.gt.1).and.(matricola.gt.15000)) (continua.eqv..true.) 31 Un Altro Esempio: FORTRAN Istruzioni iterative in FORTRAN 77 il linguaggio prevede solo una forma di ciclo istruzione DO-CONTINUE ciclo di tipo for (cicli a conteggio) è basato sull uso di etichette I compilatori moderni consentono di non utilizzare le etichette utilizzare anche l istruzione while 32

17 Istruzione do-continue Sintassi do <etic> <variabile>=<v.iniz>,<v.finale> <istruzioni> <etic> continue Esempio do 555 i=1, 10 write (*,*) i 555 continue Semantica è quella di un for 33 Un Altro Esempio: FORTRAN In questo corso utilizzeremo le estensioni moderne offerte dal compilatore In particolare istruzione do-end do (variante del docontinue che non utilizza etichette) istruzione do while-end do 34

18 Istruzione do-end do Sintassi do <variabile>=<v.iniz>,<v.finale> <istruzioni> end do Esempio do i=1, 10 write (*,*) Valore: write (*,*) i end do Semantica identica a quella del do-continue (ciclo a conteggio) 35 Istruzione do while-end do Sintassi do while (<condizione>) <istruzioni> end do Esempio do while (i.ne.0) write (*,*) Inserisci valore: read (*,*) i end do Semantica identica a quella del while in C++ 36

19 Strutture di Controllo >> Sommario Riassumendo Ricapitolazione Alcune Tecniche Notevoli Somma con Accumulatore Conteggio con Contatore Variabili Bandiera ( flag ) Convalida dei Dati in Ingresso Un altro esempio: Il linguaggio FORTRAN Istruzioni Condizionali in FORTRAN 77 Istruzioni Iterative in FORTRAN 77 (ATTENZIONE) 37 Strutture di Controllo >> Un Esempio Un Esempio: Media con For #include <iostream.h> void main() { float voto, sommavoti, media; int numeroesami, i; cout << "Quanti esami hai sostenuto?" << endl; cin >> numeroesami; sommavoti = 0.0; for (i=0; i<numeroesami; i++) { cout << "Immetti il voto di un esame" << endl; cin >> voto; sommavoti += voto; if (numeroesami > 0) { media = sommavoti/numeroesami; cout << "La media vale: " << media << endl; else cout << "Non hai fornito nessun voto" << endl; 38

20 Strutture di Controllo >> Un Esempio Un Esempio: Media con While #include <iostream.h> void main() { float voto, sommavoti, media; int numeroesami; bool continua; continua = true; numeroesami = 0; sommavoti = 0.0; while (continua == true) { cout << "Immetti il voto (0 per fermarti)" << endl; cin >> voto; if (voto == 0) continua = false; else { numeroesami++; sommavoti += voto; if (numeroesami > 0) { media = sommavoti/numeroesami; cout << "La media vale: " << media << endl; else cout << "Non hai fornito nessun voto" << endl; 39 Un Esempio: Media con For program mediaf implicit none real voto, sommavoti, media integer numeroesami, i write (*,*) 'Quanti esami hai sostenuto?' read (*,*) numeroesami sommavoti = 0.0 do i=1, numeroesami write (*,*) 'Immetti il voto di un esame' read (*,*) voto sommavoti = sommavoti+voto end do if (numeroesami.gt.0) then media = sommavoti/numeroesami write (*,*) 'La media vale: ', media else write (*,*) 'Non hai fornito alcun voto' end if stop end 40

21 Un Esempio: Media con While program mediaw implicit none real voto, sommavoti, media integer numeroesami logical continua continua =.true. numeroesami = 0 sommavoti = 0.0 do while (continua.eqv..true.) write (*,*) 'Immetti il voto di un esame (0 per fermarti)' read (*,*) voto if (voto.eq.0) then continua =.false. else numeroesami = numeroesami+1 sommavoti = sommavoti+voto end if end do if (numeroesami.gt.0) then media = sommavoti/numeroesami write (*,*) 'La media vale: ', media else write (*,*) 'Non hai fornito alcun voto' end if stop end 41