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1 Il linguaggio C C O P Y R I G H T ( C ) W W W. F O N D A M E N T I. I N F O P E R M I S S I O N I S G R A N T E D T O C O P Y, D I S T R I B U T E A N D / O R M O D I F Y T H I S D O C U M E N T U N D E R T H E T E R M S O F T H E G N U F R E E D O C U M E N T A T I O N L I C E N S E, V E R S I O N 1. 3 O R A N Y L A T E R V E R S I O N P U B L I S H E D B Y T H E F R E E S O F T W A R E F O U N D A T I O N ; W I T H N O I N V A R I A N T S E C T I O N S, N O F R O N T - C O V E R T E X T S, A N D N O B A C K - C O V E R T E X T S. A C O P Y O F T H E L I C E N S E I S I N C L U D E D I N T H E S E C T I O N E N T I T L E D " G N U F R E E D O C U M E N T A T I O N L I C E N S E ".

2 Linguaggi di programmazione Machine Languages Assembly Languages LOAD A ADD B STORE C High-Level Languages C=A+B

3 La storia del C Il linguaggio C è stato ideato e sviluppato da Dennis M. Ritchie nel 1970 nei Bell Laboratories. Si è evoluto dai seguenti linguaggi ALGOL 60 (1960) CPL (Cambridge, 1963) BCPL (Martin Richard, 1967) B (Ken Thompson, 1970) Il C divenne inizialmente famoso come il linguaggio in cui era stato sviluppato il sistema operativo UNIX. Il C è indipendente dall Hardware. C tradizionale : The C Programming Language, Brian Kernighan and Dennis Ritchie, 2 nd Edition, Prentice Hall

4 Standard C Dennis Ritchie (in piedi) e Ken Thompson (seduto) al lavoro sul PDP-11

5 Standard C Standardardizzato nel 1989 dall ANSI (American National Standards Institute) e conosciuto come ANSI C La versione iniziale dello standard ANSI/ISO (International standard Organization) è conosciuta come C89. E lo standard universalmente adottato. Come parte del normale processo evolutivo del linguaggio lo standard è stato aggiornato nel 1995 (C95) e recentemente nel 1999 (C99) C e C++ Il C++ estende il C ed include il supporto per la programmazione orientata agli oggetti (OOP) ed altre funzionalità che facilitano lo sviluppo di grandi progetti Il C non è strettamente in sottoinsieme del C++, ma è possibile scrivere un programma che sia conforme allo standard C e C++

6 Ambiente di sviluppo C Editor Preprocessore Compilatore Linker Loader Disk Disk Disk Disk Disk Memory Il programma è stato scritto e salvato sul disco fisso Il programma preprocessore esegue le prime operazioni sul codice sorgente Il programma compilatore crea il codice oggetto. Il linker collega il codice oggetto con le librerie. Il loader carica in memoria il programma. CPU Memory La CPU esegue il programma una istruzione alla volta.

7 Il primo programma Dal primo capitolo del libro di K&R: «The only way to learn a new programming language is by writing programs in it.» /* Un primo programma scritto in C */ #include <stdio.h> /* L esecuzione di ogni programma inizia dalla funzione main */ int main () { printf ("Hello, world!\n"); return 0; /* Indica che il programma è terminato con successo */ } /* Fine della funzione main */

8 Struttura di un programma C Ogni programma inizia sempre l esecuzione da una funzione chiamata main. La funzione è un blocco di costruzione del programma. Nei programmi C più semplici tutte le istruzioni risiedono nella funzione main. I programmi C sono scritti tipicamente combinando le nuove funzioni scritte da programmatore con quelle disponibili nella libreria standard del C.

9 Regole sintattiche fondamentali Ogni istruzione deve essere terminata con il carattere punto e virgola (;) detto anche terminatore di istruzione In ogni programma è utile poter inserire dei commenti: (su una riga) /* com 1*/ (più righe) /* com 1 com 2 */ La parentesi graffa aperta { deve aprire il corpo di ogni funzione. La parentesi graffa chiusa } deve chiudere ogni funzione. Il compilatore C è Case Sensitive cioè considera le lettere minuscole diverse da quelle maiuscole

10 Elementi di base Questo è il formato più semplice di un programma C: <direttive al preprocessore> <dichiarazioni> <intestazione della funzione main> { <dichiarazioni> <istruzioni> } Elementi di base che caratterizzano i programmi scritti in linguaggio C: Funzioni Variabili Costanti Parole chiave

11 Operazioni di input/output: printf La funzione printf, già utilizzata nell esempio iniziale, ci permette di stampare a video l output in maniera testuale. La sintassi della funzione printf è la seguente: int printf(char *formato, lista argomenti...) La funzione stampa sullo stdout (standard output : il video in questo caso) la lista di argomenti secondo quanto specificato dalla stringa di formato. La funzione ritorna il numero di caratteri stampanti, o un valore negativo qualora si siano verificati dei problemi.

12 Operazioni di input/output: printf La stringa di formato ha due tipi di argomenti: Caratteri ordinari: questi vengono copiati nell'output ; Specifiche di conversione: contraddistinte dal carattere percentuale "%" e da un carattere che specifica il formato con il quale stampare le variabili presenti nella lista di argomenti. Alcuni possibili specificatori di conversione che possono essere usati per formattare le variabili. (La tabella non è completa) Stringa di controllo Cosa viene stampato %d Intero ( int) %c Un carattere (char) %g Numero reale (float o double)

13 Operazioni di input/output: printf Esempio: Stampare il valore di una variabile.

14 Operazioni di input/output: printf All'intero di quello che verrà stampato notiamo spesso il simbolo "\n" che serve per andare a capo. Tale simbolo viene chiamato sequenza di escape. (La tabella non è completa) Sequenza di escape Cosa viene stampato \n Ritorno a capo \t Tabulazione orizzontale \b Tabulazione verticale

15 Operazioni di input/output: scanf La funzione scanf serve per leggere dallo stdin (standard input che generalmente è la tastiera) una sequenza di caratteri ( lettere o cifre) che verranno memorizzate all'interno di opportune variabili. La sintassi della funzione scanf è la seguente: int scanf(char *formato, lista argomenti...) A differenza della printf, però la variabile deve essere preceduta dal simbolo &, perché in realtà la scanf non vuole come argomento il nome della variabile ma il suo indirizzo di memoria cosa che può essere ottenuta utilizzando il simbolo & (operatore di indirizzo).

16 Operazioni di input/output: scanf Esempio: Inserire un numero intero da tastiera e visualizzare a video il numero inserito.

17 La libreria standard del C La libreria standard fornisce una ricca collezione di funzioni per l accesso al sistema operativo, per l input e l output formattati, per il trattamento delle stringhe, per la gestione della memoria, per le funzioni matematiche e diversi altri servizi utili nei programmi C. Lo standard ANSI definisce in modo preciso queste funzioni della libreria, in modo tale che esse siano compatibili su tutti i sistemi che supportano il C.

18 La libreria standard del C La libreria standard non appartiene propriamente al linguaggio C, ma è fornita in qualsiasi compilatore C. Le funzioni printf e scanf non fanno parte del linguaggio C ma della libreria standard. Per imparare a programmare in C dobbiamo considerare due aspetti: Il primo è imparare il linguaggio C in sé. Il secondo è imparare ad utilizzare le funzioni della libreria standard.

19 Direttive per il preprocessore #include <stdio.h> Questa a stretto rigore non è una istruzione C. Tecnicamente si chiama direttiva per il preprocessore. La direttiva #include <stdio.h> fa sì che, prima della compilazione, al codice sorgente scritto dall utente vengano aggiunti tutti i prototipi delle funzioni presenti nella libreria standard di input/output. Esistono altre direttive per il preprocessore: nessuna è terminata dal punto-e-virgola!

20 Esempio Esempio: Scrivere un programma che calcoli la radice quadrata di 4 e stampi il risultato a video. Suggerimento La sintassi della funzione che calcola la radice quadrata è: double sqrt(double x); E una funzione della libreria standard il cui prototipo si trova nel file di intestazione denominato: <math.h>

21 Soluzione: Esempio

22 Riferimenti C Corso completo di programmazione, H.M. Deitel P.J. Deitel, 3ª edizione, Apogeo The C Programming Language,Brian Kernighan and Dennis Ritchie, 2 nd Edition, Prentice Hall

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