Un esempio per cominciare

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1 Vs ANSI Almerico Murli- a.a. 2003/ Un esempio per cominciare La somma di 3 numeri PROGRAM SOMMA; VAR A,B,,d:REAL; BEGIN (* Inizializzazione di A,B, *) READLN(); A:=5.; B:=7.; (* alcolo della somma tra A,B e *) d:=a+b+; (* Stampa del risultato *) WRITELN ( SOMMA=,d); END. #include <stdio.h> main() { /* inzio */ float a,b,,d; /* Inizializzazione di a, b, c */ scanf( %f,& ); a=5.; b=7.; /* alcolo della somma tra a,b e */ d=a+b+; printf( SOMMA= %f \ n,d); /* Stampa del risultato*/ } /* fine */ Almerico Murli- a.a. 2003/2004 2

2 Inizio e fine di un programma L inizio di un programma è determinato da BEGIN La fine di un programma è determinata da END. L inizio di un programma è determinato dalla prima parentesi { La fine di un programma è determinata dall ultima parentesi } main( ) { /* inizio */ } /* fine */ Almerico Murli- a.a. 2003/ Regole sintattiche Possibilità di scrivere più istruzioni sulla stessa linea; Non c e differenza tra lettere minuscole o maiuscole. Possibilità di scrivere più istruzioni sulla stessa linea; è differenza tra lettere minuscole e maiuscole. Almerico Murli- a.a. 2003/2004 4

3 I ommenti (* Inizializzazione di A, B,, d *) (* Inizializzazione di A, B,, d *) La linea di commento è racchiusa tra ( * *) oppure { } /* Inizializzazione di a, b, */ /* Inizializzazione di a, b, */ La stringa di caratteri di un commento è racchiusa tra /* */ Almerico Murli- a.a. 2003/ Dichiarazioni delle variabili VAR A,B, : REAL; VAR A,B, : REAL; VAR I,J : INTEGER; VAR I,J : INTEGER; float a,b,,d; float a,b,,d; int a,b,,d; int a,b,,d; Almerico Murli- a.a. 2003/2004 6

4 Operazioni di I/O WRITELN( SOMMA=,); Le operazioni di I/O sono eseguite da istruzioni READ();, READLN(); WRITE();,WRITELN( ); printf( SOMMA= %f \n,c); printf( SOMMA= %f \n,c); Le operazioni di I/O sono eseguite da funzioni di libreria scanf( ); printf( ); Almerico Murli- a.a. 2003/ Assegnazioni A:=5; A:=5; L operazione di assegnazione si effettua attraverso l operatore := a=5; a=5; L operazione di assegnazione si effettua attraverso l operatore = Almerico Murli- a.a. 2003/2004 8

5 : Utilizzo degli header file Prima dell istruzione main() e presente una direttiva del tipo: #include file.h Per eseguire Operazioni di I/O Per utilizzare Funzioni Matematiche Gestione Stringhe... file.h contiene: specifiche di funzioni; definizioni di strutture di dati; definizioni di parametri;... #include<stdio.h> #include<math.h> #include<string.h> Almerico Murli- a.a. 2003/ stdio.h int scanf( const char *format,.) Lettura da tastiera; int fscanf(file *strean, const char *format, ) lettura da file ; int printf(const char *format,.) int fprintf(file *strean, const char *format, ) FILE *fopen ( cont char *filename, cost char *mode) FILE *fclose ( FILE * stream ) Stampa a video; Stampa su file; Apertura file; hiusura file; Almerico Murli- a.a. 2003/

6 math.h Gli argomenti x ed y sono di tipo double, n è di tipo int e tutte le funzioni restituiscono un double. double sin( x) seno di x; double cos(x) coseno di x; double tan(x) tangente di x; double exp(x) funzione esponenziale e x ; double log(x) logaritmo naturale ln(x), con x>0; double log10(x) logaritmo in base 10 log(x), con x>0; double pow(x,y) potenza x y ; double sqrt(x) radice quadrata di x, con x>0; Almerico Murli- a.a. 2003/ : operazioni a basso livello 1. Operazioni dirette sui bit 2. Accesso agli indirizzi delle variabili. Almerico Murli- a.a. 2003/

7 Problema Verificare se un numero naturale e PARI o DISPARI PROGRAM PARDIS; VAR N,RESTO : INTEGER; BEGIN WRITELN( inserisci numero ); READLN(N); RESTO:=N-(N DIV 2)*2; IF RESTO = 0 THEN WRITELN( NUMERO PARI ) ELSE WRITELN( NUMERO DISPARI ); END. 1 addizione + 2 molt. #include <stdio.h> main() { int n,resto; printf( inserisci numero\ n ); scanf( %d,&n); resto= n & 1; if(resto==0) { printf( numero pari\n );} else { printf( numero dispari\n );} } 1 confonto bit a bit. Almerico Murli- a.a. 2003/ Operatore & Regole di composizione dell operatore & & ESEMPIO 1 (a & 1) a=65 10 = a & 1 = & 1 10 = = a & 1 = 1 ESEMPIO 2 (a & b) a=40 10 = a & b = & b=34 10 = = a & b = Almerico Murli- a.a. 2003/ =

8 Qual è il vantaggio di eseguire un operazione bit a bit? Almerico Murli- a.a. 2003/ La somma di due numeri con mantissa costituita da n bit richiede: 2n confronti Se T confronto = µ e il tempo necessario per un confronto, allora: T addizione 2n µ Il tempo per eseguire un prodotto e sicuramente maggiore di quello per un addizione T prodotto T addizione T addizione +2 T prodotto > nt confronto =n µ T addizione +2 T prodotto > nt confronto =n µ Almerico Murli- a.a. 2003/

9 In particolare Nell esempio,n & 1 equivale al resto della divisione di N per 2 R:=N-(N/2)*2; Il resto della divisione per 2 e il bit meno significativo 0 se il numero e pari 1 se e dispari Es. n=12 10 = r = n & 1 = & = Es. n=13 10 = r = n & 1 = & = r = n & 1 ; & AND bit a bit Almerico Murli- a.a. 2003/ ALTRE OPERAZIONI bit a bit Divisione di un numero intero N per 2 N := N/2; dividere per due significa spostare di un posto verso destra la rappresentazione binaria Es. n=13 10 = n/2=6 10 = n>>1 ; >> SHIFT verso destra Moltiplicazione di un numero intero N per 2 R := N * 2; Moltiplicare per 2 significa spostare di 1 posto verso sinistra la rappresentazione binaria Es. n=13 10 = n * 2= * = =26 10 inv << 1; << SHIFT verso sinistra Almerico Murli- a.a. 2003/

10 : Operatori sui bit & >> << ^ ~ and shift a destra shift a sinistra or inclusivo or esclusivo complemento a 1 si utilizzano solo con operandi di tipo intero e carattere Almerico Murli- a.a. 2003/ OSSERVAZIONE RESTO:= N- (N DIV 2) * 2 RESTO:= N- (N DIV 2) * 2 Bisogna utilizzare l operatore DIV per effettuare la divisione tra interi l operatore / si utilizza per effettuare la divisione reali /* Inizializzazione di a, b, */ /* Inizializzazione di a, b, */ l operatore / si utilizza per effettuare la divisione di variabili di QUALSIASI tipo Almerico Murli- a.a. 2003/

11 ( Operatori sui bit ) ( Puntatori ) Almerico Murli- a.a. 2003/ Memorizzazione di un dato di tipo intero Indirizzi In Memoria y = 2 x = 3 t = Almerico Murli- a.a. 2003/

12 Memorizzazione di un dato di tipo reale ESEMPIO z = (.1172x10 2 ) 2= ( x ) Segno della mantissa Segno dell esponente Indirizzi In Memoria x = t = z =.1172x10 2 h = x q =.8x10 1 Almerico Murli- a.a. 2003/ I PUNTATORI DEFINIZIONE Il Il puntatore e e una variabile che contiene l indirizzodi di un altra variabile Indirizzi In Memoria x = 0 3 z =.1172x t = 17 h = x p = 8 Almerico Murli- a.a. 2003/

13 ESEMPI x = 3 variabile di tipo intero x = 3 variabile di tipo intero x Indirizzo Px contiene l indirizzo di x Px contiene l indirizzo di x Px z variabile di tipo floating-point z variabile di tipo floating-point z Indirizzo Pz contiene l indirizzo di z Pz contiene l indirizzo di z Pz Almerico Murli- a.a. 2003/ OME SI DIHIARA UN PUNTATORE? type pointer =^integer; var p : pointer; p e e un puntatore ad una variabile intera. type pointer =^real; var p : pointer; p e e un puntatore ad una variabile reale. int *p p e e un puntatore ad una variabile intera. float *p p e e un puntatore ad una variabile float. Almerico Murli- a.a. 2003/

14 In Pascal e e possibile accedere alle variabili attraverso il il loro indirizzo. In e e possibile accedere alle variabili attraverso il il loro indirizzo e conoscere l indirizzo stesso. Almerico Murli- a.a. 2003/ OME SI DEFINISE UN PUNTATORE in? L istruzione: p = &x; assegna l indirizzo di x alla variabile puntatore P (P punta a x) In memoria: X P Almerico Murli- a.a. 2003/

15 In particolare. Esempio... int x,*p; p=&x; /*Assegnazione dell indirizzo di x a p */ *p=3; /* L istruzione assegna il valore 3 alla variabile x puntata da p */... p x Indirizzi di Memoria 100 (P punta a x) Almerico Murli- a.a. 2003/ Operatori sui bit Puntatori Allocazione dinamica Almerico Murli- a.a. 2003/

16 Utilizzo degli array PROGRAM XXXX; BEGIN type vet = array[1..n] of integer; puntvet = ^vet; var a : puntvet; var n,x,i : integer; READLN(N); READLN(x); new(a); for i:=1 to n do a(i)= x *i;... despose(a) END. #include <stdio.h> main() { int *a,n,x,i; scanf( %d,&n); scanf( %d,&x); a=(int*)malloc(n*sizeof(int)); for (i=0; i<n; i++) { a[i]= x * i; }... free(a); } Se n = 4 Utilizzo solo solo della memoria necessaria le le dimensioni di di un un arraysono stabilite in in runtime Almerico (ALLOAZIONE Murli- a.a. 2003/2004DINAMIA) 31 In ed in in è possibile allocare dinamicamentela la memoria Almerico Murli- a.a. 2003/

17 Allocazione dinamica in (cont.) type vet = array[1..n] of integer; puntvet = ^vet; var a : puntvet; readln(n); new(a); Numero delle locazioni di memoria da allocare n a Puntatore all area di memoria Almerico Murli- a.a. 2003/ Allocazione dinamica in (cont.) int *a; a = (int *) malloc (n * sizeof(int)); Lunghezza in byte di ciascuna locazione Numero delle locazioni di memoria da allocare n sizeof(int) a Puntatore all area di memoria Almerico Murli- a.a. 2003/

18 Per deallocare un puntatore dispose(p); La memoria puntata da p e e libera. free(p) La memoria puntata da p e e libera. Almerico Murli- a.a. 2003/ FINE LEZIONE Almerico Murli- a.a. 2003/

19 Problema Dati 2 array di ordine N scambiare il loro contenuto F77 PROGRAM SAMBIO INTEGER A(50),B(50),TMP... DO 10 i=1,50 TMP=A(i) A(i)=B(i) B(i)=TMP 10 ONTINUE... N SAMBI!! #include <stdio.h> main() { int a[50],b[50],*tmp,*pa,*pb;... /* pa e pb contengono indirizzo del primo elemento di a di b */ pa=&a[0]; pb=&b[0]; /* scambio di indirizzi */ tmp=a; a=b; b=tmp;... 1 SAMBIO } Almerico Murli- a.a. 2003/ In memoria. pa = &a[0] pa a[0] a[1] a[49] pb = &b[0] pb b[0] b[1] b[49] Almerico Murli- a.a. 2003/

20 Lo scambio. pa a[0] a[1] a[49] pb b[0] b[1] b[49] Dopo lo lo scambio :: pb pb contiene l indirizzo di di a[0] pa pa contiene l indirizzo di di b[0] Almerico Murli- a.a. 2003/ aratteristiche principali del Linguaggio Operatori sui bit I Puntatori Allocazione dinamica Ricorsione Almerico Murli- a.a. 2003/

21 La Ricorsione Una funzione si si dice ricorsiva se, assegnato un un valore iniziale, il il proprio valore in in ogni un un punto, si si definisce a partire dal valore precendete a oo se se n=0 a n n =f(a n-1 n-1 ) se se n 0 Almerico Murli- a.a. 2003/ F77 INTEGER FUNTION FATT(N) INTEGER N FATT==1 5 DO 10 i=2,n FATT=FATT*I 5 ONTINUE RETURN Non e possibile implementare moduli che richiamano se stessi; la ricorsione viene simulata con l iterazion RESTRIZIONI ALL USO DELLA RIORSIONE Problema: alcolo del fattoriale (N!) Factorial(n) int n; { if( n==1) return 1; return n*factorial(n-1); } E possibile che una function richiami se stessa direttamente o indirettamte. IMPLEMENTAZIONE NATURALE DELLA RIORSIONE Almerico Murli- a.a. 2003/

22 La Ricorsione Factorial (n) n * Factorial (n-1) Factorial (n-2) Factorial (n-3) altrimenti Almerico Murli- a.a. 2003/ In è possibileavere informazioni sull indirizzo delle variabili in memoria. In è possibile lavorare a basso livello attraverso i puntatori Almerico Murli- a.a. 2003/

23 In memoria In memoria a[0] a[1] a[2] x = *pa y = *(pa + 1) x y Almerico Murli- a.a. 2003/ F 77 PROGRAM SOMMA REAL A(10), B(10),(100) INTEGER n,x,i N=5 X=10 DO 5 I=1,N A(I) =X*I B(I)=X+I 5 ONTINUE DO 10 I=1,N (I)=A(I)+B(I) WRITE(*,*), (I) 10 ONTINUE STOP END Problema: somma di due vettori #include <stdio.h> main() { float a[10];b[10],c[10]; int i,n,x; n=5; x=10; for(i=0; i<n; i++) { a[i]=x*i; b[i]=x+i; } for(i=0; i<n; i++) { c[i]=a[i]+b[i]; printf( %f \n,c[i]); } STESSO UTILIZZO DELLA MEMORIA PER GLI ARRAY (ALLOAZIONE STATIA) } Almerico Murli- a.a. 2003/

24 Allocazione statica degli array F77 REAL A(10), B(10),(100) A(1) A(10) gli indici iniziano per default da 1 float a[10],b[10],c[10]; a[0] a[9] gli indici iniziano per default da 0 Almerico Murli- a.a. 2003/ OME SI DEFINISE UN PUNTATORE IN? L istruzione in fase dichiarativa: P^ = x; assegna l indirizzo di x alla variabile puntatore P In memoria: (P punta a x) X P Almerico Murli- a.a. 2003/

25 PROGRAM XXXX; Type vet=array[1..100] of integer; VAR n,x: INTEGER; Var a : vet; Begin READLN(n); READLN(x); for i:=1 to n A(i)= x *i end Sprecodi di locazioni di di memoria!!!!!! Utilizzo degli array Se n = 4 #include <stdio.h> main() { int *a,n,x,i; scanf( %d,&n); scanf( %d,&x); a=(int*)malloc(n*sizeof(int)); for (i=0; i<n; i++) { a[i]= x * i; }... } Utilizzo solo solo della memoria necessaria le le dimensioni di di un un arraysono stabilite in in runtime (ALLOAZIONE DINAMIA) Almerico Murli- a.a. 2003/ Array e puntatori Il nome di un array e l indirizzo della prima componente Il nome di un array e l indirizzo della prima componente int a[50]; int *pa; pa = & a[0]; /* Definizione di pa */ pa a[0] a[1] a[49] pa contiene l indirizzo del primo elemento di a Almerico Murli- a.a. 2003/