Variabili. Unità 2. Domenico Daniele Bloisi. Corso di Programmazione e Metodi Numerici Ingegneria Aerospaziale BAER

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1 Corso di Programmazione e Metodi Numerici Ingegneria Aerospaziale BAER Domenico Daniele Bloisi

2 Docenti Metodi Numerici prof. Vittoria Bruni Programmazione prof. Domenico Daniele Bloisi Sito del corso Nota: %7E corrisponde alla tilde ~ Pagina 2

3 Orario delle Lezioni Lunedì Martedì Giovedì Venerdì Aula 15, Via Scarpa 14 Pagina 3

4 Informazioni Generali Ing. Domenico Daniele Bloisi, PhD Dipartimento di Ingegneria Informatica Automatica e Gestionale Via Ariosto 25 (adiacente Piazza Dante, A fermate Manzoni, Vittorio Emanuele, Tram 3 fermata via Labicana) mailto:bloisi@dis.uniroma1.it Pagina 4

5 Ricevimento Martedì DIS via Ariosto 25 Aula docenti adiacente aula A4 Si consiglia di inviare una per conferma e di controllare preventivamente la bacheca degli avvisi Pagina 5

6 Sommario Assegnazione Tipi di dato interi Tipi di dato reali Precisione nelle rappresentazioni Conversioni di tipo Tipo di dato primitivo caratteri: char Tipo di dato primitivo booleano: bool Insieme dei valori rappresentabili e la clausola unsigned Pagina 6

7 Esempio 1: int main() { cout << (5*5+4*4)*(5*5-4*4) << endl; return 0; } Le moltiplicazioni 5*5 e 4*4 vengono eseguite due volte e l espressione viene calcolata all interno di una istruzione di stampa. Per rendere più efficiente e più chiaro il programma, possiamo memorizzare i valori da calcolare e il risultato delle espressioni in delle variabili che potranno essere riutilizzate nel resto del programma. Pagina 7

8 Esempio 2: int main() { int x, y, x2, y2, z; x = 5; y = 4; //variabili contenenti i dati di input x2 = x*x; y2 = y*y; //variabili contenenti risultati intermedi z = (x2+y2)*(x2-y2); //variabile contenente il dato di output cout << z << endl; return 0; } Nel secondo programma, x, y, x2, y2, z sono variabili di tipo intero (int) a cui assegniamo dei valori o il risultato di espressioni. Pagina 8

9 Variabile - definizione Variabile Una variabile rappresenta una locazione di memoria che può essere usata per memorizzare un valore. Pagina 9

10 : caratteristiche fondamentali Le variabili servono a denotare i DATI all interno del programma. Una variabile è caratterizzata dalle seguenti proprietà: 1. Nome: serve a identificarla. Esempio: z. Tale nome deve essere un identificatore, cioè: una sequenza di lettere, cifre e il carattere _, che comincia con una lettera o con _ (ma non con una cifra) può avere lunghezza qualsiasi lettere minuscole e maiuscole sono considerate diverse (il C++ è case-sensitive) alcuni identificatori, detti parole chiave, sono riservati: es: include, int, return, ecc. Pagina 10

11 : caratteristiche fondamentali 2. Tipo: specifica il tipo di dato che essa può memorizzare. Esempio: una variabile di tipo int può memorizzare un valore intero. 2. Indirizzo della locazione di memoria che contiene il dato denotato: ad ogni variabile viene associata una locazione di memoria, la dimensione della locazione di memoria dipende dal tipo. 4. Valore: il dato che la variabile denota in un certo istante dell esecuzione. Esempio: x contiene il valore 5. Durante l esecuzione del programma nome, tipo e indirizzo di una variabile non possono cambiare, mentre il valore sì. Pagina 11

12 Analogia con le scatole di scarpe Si può comprendere intuitivamente il significato di una variabile attraverso l analogia con una scatola di scarpe etichettata in uno scaffale: 1. nome - etichetta della scatola 2. tipo - forma della scatola (che tipo di scarpe ci metto dentro) 3. indirizzo - posizione nello scaffale (il fatto che la locazione non cambia significa che la scatola è incollata allo scaffale) 4. valore - scarpa che c è nella scatola Pagina 12

13 Dichiarazione di variabili Le variabili vengono introdotte nel programma attraverso dichiarazioni di variabile. Sintassi: tipo nomevariabile; tipo è il tipo della variabile (per ora vedremo solo i tipi elementari predefiniti); nomevariabile è il nome della variabile da dichiarare Pagina 13

14 Semantica della dichiarazione di variabili Semantica: La dichiarazione di una variabile riserva spazio in memoria per la variabile e rende la variabile disponibile nella parte del programma (blocco) dove appare la dichiarazione. Nota: E indispensabile dichiarare una variabile prima di usarla. Pagina 14

15 Esempio di dichiarazione Esempio: int x; int è il tipo della variabile x è il nome della variabile Dopo questa dichiarazione la variabile x è disponibile per l utilizzo nel blocco del programma dove appare la dichiarazione (ad esempio, all interno della funzione main, se la dichiarazione appare lì). Pagina 15

16 Dichiarazione multipla Si possono anche dichiarare più variabili dello stesso tipo con una sola dichiarazione tipo nomevar_1,...,nomevar_n; Esempio: int x, y, z; Questa dichiarazione è equivalente a: tipo nomevar_1;... tipo nomevar_n; Esempio: int x; int y; int z; Pagina 16

17 Assegnazione L istruzione di assegnazione serve per memorizzare un valore in una variabile. Sintassi: nomevariabile = espressione ; nomevariabile è il nome di una variabile espressione è una espressione che valutata deve restituire un valore del tipo della variabile Pagina 17

18 Semantica dell assegnazione Semantica: Alla variabile nomevariabile viene assegnato il valore dell espressione che si trova a destra del simbolo di =. Tale valore deve essere compatibile con il tipo della variabile. Dopo l assegnazione il valore di una variabile rimane invariato fino alla successiva assegnazione. Pagina 18

19 Esempio di assegnazione Esempio: x = 5; x è una variabile di tipo int 5 è un espressione intera (in questo caso un valore costante) Il risultato dell esecuzione della assegnazione è che dopo di essa x contiene il valore 5. Pagina 19

20 Inizializzazione di una variabile Inizializzare una variabile significa specificare un valore da assegnare inizialmente (prima di qualsiasi utilizzo) ad essa. Nota: una variabile non inizializzata non contiene ancora un valore definito e quindi utilizzarla prima di un assegnazione può comportare errori nel programma. Se la variabile è stata dichiarata ma non ancora inizializzata, allora si può usare l assegnazione per farlo. Pagina 20

21 Mancata inizializzazione Esempio: Il seguente programma contiene un errore logico: x non è stata inizializzata prima dell espressione che ne fa uso. Il risultato è non definito (dipende dallo stato della memoria al momento in cui viene eseguito il programma). int main() { int x,y,x2,y2,z; // le variabili x e y sono indefinite x2 = x*x; y2 = y*y; z = (x2+y2)*(x2-y2); cout << z << endl; } Pagina 21

22 Mancata inizializzazione: esecuzione Esecuzione: >g++ o variabili variabili.cpp >variabili > Esercizio 2.1 Scrivere, compilare ed eseguire l esempio precedente e confrontarne il risultato con quello proposto Pagina 22

23 Inizializzazione della variabile <tipo> nomevariabile = <espressione>; Questa istruzione è equivalente a: <tipo> nomevariabile; nomevariabile = <espressione>; Esempio: int x = 5; è un modo alternativo di scrivere: int x; x = 5; Pagina 23

24 Notazione grafica per la rappresentazione di variabili Una variabile è un riferimento ad una locazione di memoria in cui è memorizzato un valore. Per rappresentare le variabili e i loro valori useremo la seguente notazione grafica int var2 tipo nome indirizzo valore var2 25 Notazione semplificata Il diagramma rappresenta il nome, il tipo, l indirizzo e il valore di una variabile. Spesso ometteremo il tipo della variabile e l indirizzo di memoria (notazione semplificata). Pagina 24

25 Problema: Quadrato di un intero Si scriva una funzione in linguaggio C++ che sia in grado di calcolare il quadrato di un intero. Scrivere inoltre una funzione main in grado di utilizzare la funzione realizzata. Pagina 25

26 Funzione quadrato di un intero int square ( int num ) { int prodotto; prodotto = num * num; return prodotto; } definizione funzionalità Pagina 26

27 Struttura di funzione int square ( int num ) Tipo del risultato Nome funzione ( Argomenti ) { } Dichiarazioni e altre istruzioni int prodotto; prodotto = num*num; return prodotto; Pagina 27

28 Funzione main #include <iostream> using namespace std; int square(int); Dichiarazione di funzione int main() { int x = 7; int quadrato; } Dichiarazione di variabile cout << "Esempio funzione square." << endl; cout << "quadrato di " << x << ": " << endl; quadrato = square(x); cout << quadrato << endl; return 0; Pagina 28

29 Putting it all together #include <iostream> using namespace std; int square(int); int main() { int x = 7; int quadrato; cout << "Esempio funzione square." << endl; cout << "quadrato di " << x << ": " << endl; quadrato = square(x); cout << quadrato << endl; return 0; } int square ( int num ) { int prodotto; prodotto = num * num; return prodotto; } Pagina 29

30 Direttive per il pre-processore Pagina 30

31 Analisi della funzione square tipo funzione nome funzione tipo argomento int square ( int num ) { int prodotto; prodotto = num*num; return prodotto; } corpo funzione nome argomento prodotto = num*num; istruzione di assegnazione espressione nella parte destra variabile nella parte sinistra return prodotto; restituisce il valore assegnato a prodotto ritorna il controllo alla funzione che ha effettuato la chiamata Pagina 31

32 Esercizi Esercizio 2.2 Si scriva una funzione in linguaggio C++ che sia in grado di calcolare il cubo di un intero. Scrivere inoltre una funzione main in grado di utilizzare la funzione realizzata. Esercizio 2.3 Si scriva una funzione in linguaggio C++ che sia in grado di calcolare il numero dei giorni corrispondenti all età di una persona (espressa in anni) Pagina 32