Linguaggio C. Generalità sulle Funzioni. Variabili locali e globali. Passaggio di parametri per valore.

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1 Linguaggio C Generalità sulle Funzioni. Variabili locali e globali. Passaggio di parametri per valore. 1

2 Funzioni Generalizzazione del concetto di funzione algebrica: legge che associa a valori delle variabili in ingresso valori delle variabili in uscita o, più in generale, azioni. Raggruppano operazioni che possono essere riutilizzate usando il nome della funzione e i suoi parametri (chiamata della funzione), senza preoccuparsi dell aspetto implementativo; I programmi in C combinano funzioni definite dal programmatore con funzioni delle librerie standard; Una funzione deve essere dichiarata (prototipo) prima della definizione, relativamente al nome e ai tipi dei parametri in ingresso e in uscita. Una funzione che non restituisce valori in uscita generalmente viene chiamata procedura. 2

3 Parametri alle funzioni Una funzione può avere dei parametri in ingresso e uno o più parametri di uscita (per avere più parametri di uscita si usano però degli artifici ); Se non si vuole che la funzione restituisca un valore in uscita (procedura) è sufficiente dichiararla di tipo void ed omettere o meno il return (parola chiave che effettua il ritorno di valori); E obbligatorio mettere le parentesi () (oppure (void)) dopo il nome della funzione anche se non ci sono parametri in ingresso. void funz(void) oppure: void funz() 3

4 Parametri alle funzioni In C i parametri alle funzioni sono sempre passati per valore; Al momento della chiamata, le funzioni allocano (riservano) memoria per le variabili d ingresso; In ciascuna variabile viene copiato il valore che le viene passato al momento della chiamata dalla funzione chiamante. In questo modo è garantito che la funzione non modifichi anche solo inavvertitamente le variabili della funzione chiamante. 4

5 Definizione, prototipo e chiamata di una funzione #include <stdio.h> [tipouscita] nomefunzione([tipo0],[tipo1]); //Prototipo void main(void) [tipouscita] a; [tipo0] x; [tipo1] y; a = nomefunzione(x, y); //Chiamata [tipouscita] nomefunzione([tipo0] var0, [tipo1] var1) //Definizione 5

6 Esempio di passaggio parametri: Calcolo della potenza di un numero #include <stdio.h> int potenza(int, int); //Prototipo void main() int x, y, z; x = 2; y = 3; z = potenza(x, y); //Chiamata x 2 y 3 Passaggio al //Definizione momento della int potenza(int base, int n) chiamata int i, p = 1; base 2 n 3 for(i = 0; i < n; i++) p = p * base; return p; //return permette di copiare il valore di p //nella variabile z del main() 6

7 Esempio di passaggio di parametri in funzioni ricorsive #include <stdio.h> long int fattoriale(int); //Prototipo void main() long int fatt; int n; scanf( %d, &n); //scanf consente di leggere da tastiera n fatt = fattoriale(n); long int fattoriale(int n) if (n == 0) return 1; return (n * fattoriale(n-1)); 7

8 Struttura di un programma C /* commenti: nome programma, descrizione, etc. */ #istruzioni per il preprocessore dichiarazione di tipi, variabili globali, costanti; prototipo_ funzione_1; prototipo_ funzione_n; tipo_di_ritorno main (lista_argomenti) dichiarazione variabili locali; sequenza di istruzioni; tipo_di_ritorno funzione_1 (lista_argomenti) dichiarazione variabili locali; sequenza di istruzioni; tipo_di_ritorno funzione_n (lista_argomenti) 8

9 Scrittura di un programma C su più moduli (file) Quando si scrivono programmi di grosse dimensioni è consigliabile suddividere i programmi in moduli separati. La funzione main() sarà contenuta in un solo file (es: mioprogr.c ); E buona norma concentrare inclusioni di librerie standard, dichiarazioni e prototipi necessari ad un modulo, in un unico file (header file) da includere in tale modulo (es: #include mioprogr.h ); Per programmi di dimensioni ridotte è meglio avere un unico header file contenente le informazioni da condividere fra più moduli del programma e includere in essi l unico header file creato; 9

10 Scrittura di un programma C su più moduli e un unico header file #include mioprogr.h void main() mioprogr.c #include <stdio.h> #define #include mioprogr.h [tipo0]funz0([tipo0] var0) [tipo3]funz1([tipo0] var7) mod1.c #include mioprogr.h [tipo1] funz3([tipo0] var0) [tipo5] funz2([tipo3] var1) mod2.c Variabili globali; Prototipi funzioni; mioprogr.h Header file: file, da includere in ogni modulo, contenente inclusione di librerie,dichiarazioni e prototipi. 10

11 Funzioni di Libreria Standard Il set di istruzioni del C è piuttosto limitato, la maggior parte delle istruzioni sono incluse nella Libreria Standard. La Libreria Standard è una raccolta di funzioni predefinite specializzate per la realizzazione di particolari operazioni. Tra le funzioni più utilizzate troviamo quelle per la scrittura sullo standard Output (generalmente lo schermo) e la lettura dallo standard Input (generalmente la tastiera): printf() e scanf(). 11

12 Funzioni di Libreria Standard La sintassi generale della funzione printf è: printf(stringa di controllo, [elementi da stampare]); La stringa di controllo è la stringa che viene stampata in uscita e può contenere due tipi di oggetti: Caratteri ASCII; Simboli di formato o conversione: determinano come devono essere stampati gli elementi della lista (opzionale), che generalmente è una lista di variabili. I simboli di formato più comuni sono %d, %f, %c, %s che indicano rispettivamente un int, un float (o double), un char e una stringa di caratteri (char). 12

13 Funzioni di Libreria Standard Esempi: printf( Il M.C.D tra %d e %d è %d\n,a,b,mcd); printf( La media tra i numeri inseriti è %f\n,media); printf( Il nominativo cercato è %s\n,nome); La funzione scanf ha una sintassi analoga: scanf(stringa di controllo, [elementi da leggere]); Gli elementi da leggere sono le variabili alle quali deve essere associato il valore relativo ai simboli di formato. I nomi delle variabili devono essere preceduti dall operatore unario &. Esempio: printf( Inserisci i numeri interi a e b: ); scanf( %d %d,&a,&b); 13

14 Funzioni di Libreria Standard Le funzioni che gestiscono lo standard Input e lo standard Output sono accessibili attraverso il file header stdio.h; Altri esempi di file della Libreria Standard di suo comune sono: stdlib.h: funzioni di allocazione dinamica di memoria e altre di varia utilità; math.h: funzioni matematiche (trigonometriche, radice, potenza, esponenziale e arrotondamenti); string.h: funzioni di elaborazione su stringhe. Esiste poi la possibilità di utilizzare altre librerie accessorie, ad esempio librerie grafiche o relative ad applicazioni specifiche di altro tipo. 14

15 Classi di Memorizzazione delle Variabili Variabili locali (o automatiche); Variabili globali (o esterne); 15

16 Variabili Locali Sono interne ad un blocco individuato da (es: interne ad una funzione); Scope (ambito di visibilità): visibili (accessibili) solo all interno del blocco di definizione; Ciclo di vita: create al momento dell attivazione del blocco (main o funzione, ad esempio) cessano di esistere quando si esce dal blocco; Sono inizializzate con valori casuali. 16

17 Esempi di dichiarazione di #include <stdio.h> void main(void) int i, j; funz(); variabili locali void funz() int i, j; //Sono variabili locali, ossia //interne alla funzione. Fuori da //funz non sono più accessibili, cessano //di esistere (le due variabili // i, j definite nel main sono del //tutto scorrelate da queste). 17

18 Modifica del ciclo di vita di variabili locali E possibile modificare il ciclo di vita di una variabile locale in modo che conservi il suo valore fra l uscita e il successivo rientro nella funzione o nel blocco nel quale è stata dichiarata; Tale modifica si ottiene anteponendo alle variabili locali la parola chiave static: void funz() static int i, j; //Sono variabili locali, ovvero //interne alla funzione. Fuori da //funz non sono più accessibili ma al //rientro nella funzione riacquistano //il valore che avevano al momento //dell uscita dalla funzione stessa. 18

19 Variabili Globali Sono dichiarate una sola volta esternamente a qualsiasi blocco; Devono essere rese note alle funzioni o ad altri moduli tramite la parola chiave extern (eccetto il caso in cui la dichiarazione preceda la funzione o il blocco in uno stesso modulo, in pratica all inizio di un modulo, come avviene nella pratica). Semplificano la comunicazione tra funzioni evitando l utilizzo del passaggio parametri, ma vanno utilizzate in condizioni limite (ossia, quando si è sicuri di non poterne fare proprio a meno). Scope (ambito di visibilità): Se rese note ad un blocco con l uso di extern ovunque, anche in moduli diversi; Se rese note ad un blocco senza l uso di extern ovunque, ma solo nello stesso modulo, a partire dalla loro dichiarazione in avanti; Ciclo di vita: Esistono e conservano il loro valore ovunque siano visibili, per tutta l esecuzione del programma; 19

20 Variabili globali in un unico modulo #include <stdio.h> int i, j; //variabili globali inizializzate a 0 void main(void) extern int i, j; int x; i = 2; j = 3; x = i + j; //in questo caso la //dichiarazione può //essere omessa 20

21 Variabile globale condivisa in più moduli #include <stdio.h> int i; void main(void) funz(); mioprogr.c #include <stdio.h> extern int i; void funz(void); void funz(void) int j; j = i+1; i è globale per entrambi i moduli mod1.c 21

22 Variabile globale condivisa in più moduli con uso di header file #include <stdio.h> int i; void funz(void); #include mioprog.h void main(void) funz(); mioprogr.c mioprogr.h #include mioprog.h void funz() int j; j = i+1; mod1.c i è globale per entrambi i moduli (mioprogr.c, mod1.c) 22