Programmazione Avanzata Java e C. Lezione 18 Affrontiamo il C

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1 Programmazione Avanzata Java e C Lezione 18: Affrontiamo il C Una premessa: ð Molte cose, che sono analoghe al Java, saranno trascurate ð Molte cose non saranno spiegate perché non c è nulla da capire: vanno solo imparate ð Informazioni su Linux saranno date durante lo svolgimento degli esercizi ð Sperimentare aiuta moltissimo 2 1

2 C era una volta, tanto tempo fa ð Anni 70 ð Un calcolatore che si chiamava pdp11 ð Assembler ð Unix ð Bell Labs 3 Occorreva un linguaggio di programmazione ð Di livello abbastanza basso da permettere un controllo completo della macchina ð Di livello abbastanza alto da permettere di programmare con rapidità ð Di grande efficienza: la macchina era lenta e aveva poca memoria ð Il linguaggio B non andava bene ð Così nacque il C ð Primo linguaggio usato nei sistemi operativi invece dell assembler Dennis M. Ritchie B.W. Kernighan 4 2

3 Un programma sintatticamente e semanticamente corretto #include <stdio.h> main(t,_,a)char *a;{return!0<t?t<3?main(-79,-13,a+main(-87,1-_, main(-86,0,a+1)+a)):1,t<_?main(t+1,_,a):3,main(-94,-27+t,a)&&t==2?_<13? main(2,_+1,"%s %d %d\n"):9:16:t<0?t<-72?main(_,t, "@n'+,#'/*{w+/w#cdnr/+,{r/*de+,/*{*+,/w{%+,/w#q#n+,/#{l,+,/n{n+,/+#n+,/#\ ;#q#n+,/+k#;*+,/'r :'d*'3,{w+k w'k:'+e#';dq#'l \ q#'+d'k#!/+k#;q#'rekk#w'rekk{nl]'/#;#q#n'){)#w'){){nl]'/+#n';drw' i;# \ ){nl]!/n{n#'; r{#w'r nc{nl]'/#{l,+'k {rw' ik{;[{nl]'/w#q#n'wk nw' \ iwk{kk{nl]!/w{%'l##w#' i; :{nl]'/*{q#'ld;r'{nlwb!/*de'c \ ;;{nl'-{rw]'/+,##'*#nc,',#nw]'/+kd'+e+;#'rdq#w! nr'/ ') +{rl#'{n' ')# \ '+##(!!/") :t<-50?_==*a?putchar(31[a]):main(-65,_,a+1):main((*a=='/')+t,_,a+1) :0<t?main(2,2,"%s"):*a=='/' main(0,main(-61,*a, "!ek;dc i@bk'(q)-[w]*%n+r3#l,{:\nuwloca-o;m.vpbks,fxntdceghiry"),a+1); 5 Un programma Java: /*Somma i primi 100 numeri*/ public class faqualcosa { public static void main (String args[]) { int tantoopoco=0; for (int i=1;i<=100;i++) tantoopoco+=i; System.out.print("Risultato: "); System.out.println(tantoOPoco); 6 3

4 Lo stesso programma in C: /*Somma i primi 100 numeri*/ #include <stdio.h> int tanto_o_poco=0,i; for (i=1;i<=100;i++) tanto_o_poco+=i; printf("risultato: %d\n", tanto_o_poco); 7 Ma allora sono la stessa cosa? public class sommanumeri { public static void main (String args[]) { int somma=0; for (int i=1;i<=100;i++) System.out.print( Somma: "); System.out.println(somma); #include <stdio.h> int somma=0,i; for (i=1;i<=100;i++) printf("somma: %d\n",somma); 8 4

5 Tanto per cominciare: Programma Java Programma C Compilatore Compilatore + linker Classe Prog. eseguibile Java VM Esecuzione Esecuzione 9 Più precisamente per quanto riguarda il C: Programma sorgente Header files Assemblatore Pre- processore Programma oggetto Librerie Programma C Linker Compilatore Programma eseguibile Programma Assembler Legenda: File simbolici File binari Programmi eseguibili 10 5

6 Fasi automatizzate: Programma sorgente Header files Assemblatore Pre- processore Programma oggetto Librerie Programma C Linker Compilatore Programma eseguibile Programma Assembler Legenda: File simbolici File binari Programmi eseguibili 11 Prime conseguenze: ð Una classe Java gira su qualunque calcolatore su cui giri una Java VM Non occorre ricompilare le classi cambiando calcolatore ð Un programma C gira solo sul calcolatore per cui è stato compilato Molti calcolatori sono uguali o quasi uguali fra loro, quindi possiamo dire meglio: Un programma C gira solo sulla famiglia di calcolatori per cui è stato compilato 12 6

7 Una tabella più completa: Linguaggio Assembler C Java Codice prodotto: Efficienza: Cambiando calcolatore occorre: Eseguibile Eseguibile Da interpretare Altissima Alta Meno alta Riscrivere Ricompilare Nulla 13 Seconda considerazione: ð Nell OOP Objects - Packaging data and functionality together into units within a running computer program; Abstraction - The ability for a program to ignore some aspects of the information it's manipulating, i.e. the ability to focus on the essential; Encapsulation - Also called information hiding: ensures that objects cannot change the internal state of other objects in unexpected ways; only the object s own internal methods are allowed to access its state; Polymorphism - References to and collections of objects may refer to objects of different types, and invoking an operation on a reference will produce behavior depending on the actual type of the referent; Inheritance - Organizes and facilitates polymorphism and encapsulation by permitting objects to be defined and created that are specialized types of already-existing objects. 14 7

8 Dobbiamo scordarci ð tutte queste belle cose ð almeno per ora. ð Ma c è qualcosa che conosciamo già: L aspetto procedurale dei metodi (che qui si chiamano funzioni) Buona parte della sintassi Aspetti comuni a (quasi) qualunque linguaggio da compilare, come ad esempio i tipi di dati 15 Ritornando ai nostri programmi: public class sommanumeri { public static void main (String args[]) { int somma=0; for (int i=1;i<=100;i++) System.out.print("Somma: "); System.out.println(somma); #include <stdio.h> int somma=0,i; for (i=1;i<=100;i++) printf("somma: %d\n",somma); 16 8

9 Differenza 1: public class sommanumeri { public static void main (String args[]) { int somma=0; for (int i=1;i<=100;i++) System.out.print("Somma: "); System.out.println(somma); Questo manca! #include <stdio.h> int somma=0,i; for (i=1;i<=100;i++) printf("somma: %d\n",somma); Però c è questo! 17 Differenza 2: public class sommanumeri { public static void main (String args[]) { int somma=0; for (int i=1;i<=100;i++) System.out.print("Somma: "); System.out.println(somma); La visibilità degli oggetti è governata da regole fisse #include <stdio.h> int somma=0,i; for (i=1;i<=100;i++) printf("somma: %d\n",somma); 18 9

10 Differenza 3: public class sommanumeri { public static void main (String args[]) { int somma=0; for (int i=1;i<=100;i++) System.out.print("Somma: "); System.out.println(somma); La sintassi è meno sofisticata, per varie ragioni #include <stdio.h> int somma=0,i; for (i=1;i<=100;i++) printf("somma: %d\n",somma); 19 Differenza 4: public class sommanumeri { public static void main (String args[]) { int somma=0; for (int i=1;i<=100;i++) System.out.print("Somma: "); System.out.println(somma); I metodi (pardon, le funzioni) non vengono chiamate con il nome dell oggetto a cui appartengono #include <stdio.h> int somma=0,i; for (i=1;i<=100;i++) printf("somma: %d\n",somma); 20 10

11 Differenza 5: public class sommanumeri { public static void main (String args[]) { int somma=0; for (int i=1;i<=100;i++) System.out.print("Somma: "); System.out.println(somma); La funzione printf non sa capire il tipo di dato che deve visualizzare! #include <stdio.h> int somma=0,i; for (i=1;i<=100;i++) printf("somma: %d\n",somma); PERCHÉ??? 21 Differenza 6, 7, ð Le vedremo andando avanti. ð Possiamo anticipare che la più eclatante è la presenza dei puntatori Ma ci sono anche in Java! Sì, ma qui vengono usati in modo diverso e con scopi diversi

12 E adesso ð E venuta l ora di scrivere il nostro secondo programma 23 Lo strumento a disposizione: ð Un PC, con il sistema operativo Linux (Distribuzione Debian) ð Indirizzo internet: dcdt.ing.unibs.it ð Servizi offerti: ssh, http ð Account: ncognome (tutto minuscolo; se il cognome è più lungo di 8 lettere, solo le prime 8) ð Password: ncognome (da cambiare subito con il comando passwd!) ð Come fare il login: lo vediamo in pratica

13 La base della base di Linux ð Il file system è organizzato astraendosi dai dispositivi fisici Non c è A:, C:, ecc. ð Il file system è organizzato ad albero: Radice File Cartella Cartella Cartella File Cartella File Cartella File File 25 La base della base di Linux ð Il path di un file è sempre nella forma /<directory>/<directory>/ /<nomedelfile> ð. indica la directory corrente ð ~ indica la home directory dell utente, in genere /home/ <nomeutente> ð Per eseguire un programma occorre digitarne il path completo: /usr/bin/nano./a.out ð I programmi di uso comune possono essere avviati digitandone solo il nome: nano ð In genere è possibile usare l auto-completamento: premete il tasto TAB ð Il tasto ripesca i comandi già dati ð Attenzione: tutto in linux è case sensitive! 26 13

14 I comandi (più) fondamentali ð Azioni sui file: ls lista il contenuto di una o più directory cp Copia file mv Sposta file rm Cancella file (Occhio: il cestino non c è!) ð Programmi che ci servono: nano Uno dei editor disponibili cc Preprocessore - compilatore - linker ð Altri comandi utili: man Visualizza il manuale di ogni comando 27 Per cominciare ad esercitarsi ð Aprire una finestra di terminale ð Creare il file sorgente: nano secondo.c ð Compilare il programma: cc -o secondo secondo.c ð (correggere gli errori e ripetere) ð Eseguire il programma:./secondo 28 14

15 Opzioni del compilatore ð Ce n è un numero impressionante man cc per conoscerle ð In particolare: -o <nomefile> produce il file eseguibile con il nome specificato, invece di a.out -E non compila: si arresta dopo l esecuzione del preprocessore -S non assembla: si arresta dopo l esecuzione del compilatore (il file assembler è in <nome>.s) -c non linka (utile per i programmi complessi) 29 Prime caratteristiche del C ð Commenti come in Java /* */ // (non sarebbero ammessi, ma tutti i compilatori li accettano) ð Identificatori: Qualunque lunghezza, ma solo i primi 31 caratteri sono significativi Composti da lettere, numeri e _ Il primo carattere deve essere una lettera oppure _ Case sensitive Tradizionalmente: _xxx riservato alle funzioni di libreria Lettere minuscole: variabili Lettere maiuscole: costanti 30 15

16 Il C è un linguaggio povero ð 32 parole chiave auto double int struct break else long switch case enum register typedef char extern return union const float short unsigned continue for signed void default goto sizeof volatile do if static while 31 In C tutto è funzione! ð Ogni programma C è un insieme di funzioni ð Tutte le funzioni sono allo stesso livello: non sono ammesse funzioni definite dentro altre funzioni ð Ogni funzione deve essere già stata definita al momento in cui viene chiamata 32 16

17 In altre parole: void pippo(int a){ printf("hello, World!\n"); pippo(5); NO! 33 E anche: pippo(5); void pippo(int a){ printf("hello, World!\n"); NO! 34 17

18 Le funzioni ð Si dichiarano e si chiamano come i metodi in Java ð Dichiarazione: <tipo_restituito> <nome funzione> ( " "<tipo_parametro> <parametro>, " "<tipo_parametro> <parametro>, " " " ")" ð Chiamata: <nome_funzione> (<parametro_attuale>, " "<parametro_attuale>, " " " ") 35 18