Introduzione alla programmazione C++ Argomenti. Macchina astratta C

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1 Introduzione alla programmazione C++ Ingegneria Biomedica aa 2003/04 II sem 1999/2000 Argomenti Macchina astratta C Variabili, istruzioni, assegnamento Istruzioni di ingresso/uscita Programma Istruzione condizionale Istruzione iterativa Esempio completo Macchina astratta C Unità centrale (esecutore, interprete) instruzioni, parole chiave Memoria variabili identificatori, identificatori predefiniti Standard Input e Standard output sequenza di valori che vengono consumati (input) o prodotti (output)

2 Macchina astratta C Bus di sistema (logico) Unità centrale X a alfa Pippo Standard input Standard output Memoria centrale Identificatori Identificatori: stringhe di lettere e cifre che iniziano con una lettera, possono contenere anche il carattere _ data Data X1, X2 esami_sostenuti Maiuscole e minuscole sono diverse Costanti Numeri: iniziano con una cifra eventualmente preceduta dai caratteri + o -, possono includere il punto decimale Caratteri: delimitati da apici a! 2

3 Blocco di istruzioni { la notazione { indica un blocco di istruzioni un blocco di istruzioni può essere usata come un unica istruzione Istruzione di assegnamento variabile = espressione; X = 23; w = a ; y = z; alfa = x + y; r3 = (alfa*43 - xgg) * (delta - 32*ijj); x = x + 1; il valore dell espressione viene registrato (assegnato) alla variabile Istruzione di assegnamento x1? x2? x1 = 10; x2 = x1; x1 = x2 + 10; x2 = x2 + 1;

4 Istruzione di assegnamento x1 10 x2? x1 = 10; x2 = x1; x1 = x2 + 10; x2 = x2 + 1; Istruzione di assegnamento x1 10 x2 10 x1 = 10; x2 = x1; x1 = x2 + 10; x2 = x2 + 1; Istruzione di assegnamento x1 20 x2 10 x1 = 10; x2 = x1; x1 = x2 + 10; x2 = x2 + 1;

5 Istruzione di assegnamento x1 20 x2 21 x1 = 10; x2 = x1; x1 = x2 + 10; x2 = x2 + 1; l assegnamento non è una relazione di uguaglianza produce una modifica della memoria Istruzione di assegnamento I due elementi di un istruzione di assegnazione sono asimmetrici variabile = espressione; a sinistra una cella di memoria a destra un valore Non ha senso invertire gli elementi espressione = variabile; Espressioni Esempi di espressioni 23 costante a espressione variabile composta z x + y (alfa*43 - xgg) * (delta - 32*ijj) espressione x + 1 composta Ciascuna espressione rappresenta (denota) un valore

6 Assegnazione: esempio Calcolo di una formula: F = G * ((m1 * m2) / (d * d)); Forme alternative: F = G * m1 * m2 / (d * d); F = G * m1 * m2 / sqr(d); Assegnazione: esempio Calcolo di più risultati: quoto = a/b; resto = a%b; Calcolo di più risultati (interdipendenti): velocita = accelerazione * deltat; distanza = velocita * deltat; Assegnazione: esempio Scambio di due variabili: temp = x; x = y; y = temp; occorre una variabile di appoggio ? x y temp

7 Assegnazione: esempio Scambio di tre variabili: temp = a; a = b; b = c; c = temp; a b c temp Istruzioni di ingresso e uscita Identificatori predefiniti cin e cout seguiti da dalle coppie >> o << Ingresso: Cin>>x consuma un valore dello standard input e lo assegna a x Uscita: Cout<<(a+b) aggiunge il valore di a+b allo standard output Programma main ( ) { il nome main indica l inizio del programma al termine del main l ambiente in cui è avvenuta l esecuzione riprende il controllo

8 Esempio void main ( ) { int x; int y; cin>>x; cin>>y; cout<<(x+y); Standard input: Standard output: 181 Istruzioni composte Istruzione condizionale (selezione) if ( espressione ) else espressione: espressione booleana a == b x > 5 x <= 0 Parole riservate (keywords): if, else Istruzione condizionale Parte then e parte else if ( a == b ) x = 0; else x = 1; x è uguale a 0 se a è uguale a b altrimenti x è uguale a 1 si no a == b x = 0 x = 1

9 Esempi di istruzione condizionale istruzione può essere una qualunque istruzione, semplice o composta if ( x == 0 ) z = 5; else y = w * y; if ( x == y && z > 3 ) z = 5; Else { y = z + w * y; x = z; Istruzione condizionale senza la parte else if ( (x+y)*(z-2) > (23+v) ) { z = x + 1; y = 13 + x; equivale a: if ( (x+y)*(z-2) > (23+v) ) { z = x + 1; y = 13 + x; else ; Istruzioni condizionali annidate si minimo = a a<b&&a<c no b<c if ( a<b && a<c ) minimo = a; else { if ( b<c ) minimo = b; else minimo = c; minimo = b minimo = c

10 Istruzioni composte Istruzione iterativa (ciclo, loop) while ( espressione ) espressione: condizione di uscita istruzione: corpo del ciclo (può essere una qualunque istruzione, semplice o composta) Istruzione iterativa while ( i < n ) i = i + 1; i < n no si i = i + 1 Istruzione iterativa Esempi while( x >= 0 ) x = x - 1; while( z!= y ) { y = z - x; x = x * 3;

11 Terminazione del ciclo dopo un numero finito di ripetizioni del ciclo la condizione di uscita deve diventare falsa i = 0; while ( i < n ) i = i+1; i = 0; while ( i!= n ) i = i+2; termina qualunque sia il valore di n termina solo se n è pari Istruzione iterativa: esempio Stampa dei primi n numeri naturali: i = 0; while ( i < n ) { cout<<i; i = i + 1; Istruzione iterativa: esempio Stampa delle prime n potenze di 2: i = 0; p = 1; while ( i < n ) { cout<<p; p = p * 2; i = i + 1;

12 Ciclo for for ( i=0; i<n; i=i+1 ) corpo del ciclo; è equivalente a i=0; while ( i<n ) { corpo del ciclo; i=i + 1; Operatori di incremento e decremento L operatore unario ++ incrementa il suo operando La frase i = i + 1 è quindi equivalente all espressione ++i for ( i=0; i<n; i++ ) L operatore unario -- ha significato analogo Operatori di incremento e decremento Differenza tra l espressione ++i e l espressione i++ i = 0; cout<<i; cout<<++i; cout<<i++; cout<<i; Output:

13 Indentazione Disporre il testo del programma in modo da evidenziare la struttura delle istruzioni composte min = x[0]; for ( i=1; i<n; i++ ) if ( x[i]<min ) min = x[i]; printf( %d\n, min); min = x[0]; for ( i=1; i<n; i++ ) if ( x[i]<min ) min = x[i]; printf( %d\n, min); Indentazione min = x[0]; max = x[0]; sum = x[0]; for ( i=1; i<n; i++ ) { sum = sum + x[i]; if ( x[i]<min ) min = x[i]; else if (x[i]>max ) max = x[i]; printf( %d %d %d\n, min, max, sum/n); indentazione alternativa min = x[0]; max = x[0]; sum = x[0]; for ( i=1; i<n; i++ ) { sum = sum + x[i]; if ( x[i]<min ) min = x[i]; else if (x[i]>max ) max = x[i]; printf( %d %d %d\n, min, max, sum/n); Commenti Fare uso (moderato) di commenti testo racchiuso tra i simboli: /* inizio commento */ fine commento /* in un commento può comparire qualunque cosa [ ^* :!? ] bla bla bla */

14 Direttiva #define la direttiva: # define NOME valore produce la sostituzione di tutte le successive occorrenze di NOME con valore NOME è un identificatore valore è una stringa di caratteri Direttiva #define # define PIGRECO circonferenza = 2*PIGRECO*raggio area_cerchio = PIGRECO*raggio*raggio; è la stessa cosa che scrivere:... circonferenza = 2*3.1415*raggio area_cerchio = *raggio*raggio; Direttiva #define Definizione delle dimensioni degli array: # define MAX_LEN int a[max_len], b[2*maxlen]; è la stessa cosa che scrivere:... int a[1000], b[2*1000];

15 Vantaggi di usare la direttiva #define Le costanti compaiono sotto forma di un nome simbolico Il valore delle costanti può essere cambiato modificando solo la direttiva #define corrispondente Il programma risulta parametrico rispetto alle costanti che usa