Tipi di dato. Unità 2. Corso di Laboratorio di Informatica Ingegneria Clinica BCLR. Domenico Daniele Bloisi

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1 Corso di Ingegneria Clinica BCLR Domenico Daniele Bloisi

2 Docente Ing. Domenico Daniele Bloisi, PhD Ricercatore Dipartimento di Ingegneria Informatica, Automatica e Gestionale Antonio Ruberti Via Ariosto 25 (adiacente Piazza Dante, Manzoni Tram 3 fermata via Labicana) bloisi@dis.uniroma1.it home page: Pagina 2

3 Ricevimento In aula, subito dopo le lezioni Su appuntamento (tramite invio di una ) presso: Dipartimento di Ingegneria Informatica, Automatica e Gestionale Antonio Ruberti, via Ariosto 25 - II piano, stanza A209 Si invitano gli studenti a controllare regolarmente la bacheca degli avvisi Pagina 3

4 Orari Lunedì Aula 4, via del Castro Laurenziano 7A Martedì Aula 15, Laboratorio Didattico via Tiburtina 205 Mercoledì Aula 4, via via del Castro Laurenziano 7A Pagina 4

5 Sommario Variabili Assegnazione interi Lettura e scrittura di interi reali Precisione nelle rappresentazioni Conversioni di tipo Tipo di dato primitivo caratteri char Insieme dei valori rappresentabili Clausola unsigned Pagina 5

6 Tipo di dato (1/2) Per descrivere efficacemente la natura dei dati rappresentabili in un programma e le operazioni per manipolarli si usa il concetto di tipo di dato. Un tipo di dato è caratterizzato da: Dominio. Insieme dei possibili valori Esempi: numeri interi, numeri razionali, etc. Operazioni. Funzioni che operano sugli elementi del dominio Esempi: somma, moltiplicazione, etc. Letterali. costanti matematiche Esempi: 23, 576, etc. Pagina 6

7 Tipo di dato (2/2) Le funzioni agiscono su uno o più valori del dominio per produrre un valore (eventualmente non appartenente ad esso) f(i 1, i 2,, i n ) o L associazione tipo-dato limita gli errori perché protegge il programmatore da associazioni tra dati e operatori non compatibili. Pagina 7

8 Tipi scalari (è definito un ordinamento) Tipi aggregati (si ottengono dagli scalari) Pagina 8

9 Tipi aritmetici Pagina 9

10 Tipi Interi Pagina 10

11 Tipo int {generalmente} Pagina 11

12 Esempio int int a,b,c; // Dichiarazione di variabile di tipo int a = 1; // Uso di letterali b = 2; c = a + b; // Espressione aritmetica che coinvolge // operatori del linguaggio Nota: il risultato di x/y e x%y può dipendere dal compilatore quando x e y sono di segno opposto. In ogni caso, vale sempre (x/y)*y + x%y = x. Nota: i valori limite del tipo int sono definiti nelle costanti INT_MIN e INT_MAX all interno del file di sistema limits.h Pagina 12

13 Lettura e scrittura di interi #include <stdio.h> int main () { int num1, num2, somma; /* dichiarazioni */ printf("primo intero\n"); /* prompt */ scanf("%d", &num1); /* lettura intero */ printf("secondo intero\n"); /* prompt */ scanf("%d", &num2); /* lettura intero */ somma = num1 + num2; /* somma e assegnamento */ printf("somma: %d\n", somma); /* stampa somma */ return 0; /* programma terminato con successo */ } Pagina 13

14 Lettura e scrittura di interi: esecuzione Pagina 14

15 Lettura e scrittura di interi: variabili

16 Lettura e scrittura di interi: printf

17 Lettura e scrittura di interi: scanf

18 La funzione scanf La funzione che permette l'input di un elenco di variabili è: int scanf(const char *format,... ) scanf legge dallo standard input (tastiera) e assegna all'elenco di variabili i valori letti. Restituisce, in caso di successo, il numero di caratteri letti. IMPORTANTE. La scanf necessita dell'indirizzo delle variabili, non del loro valore. Pagina 18

19 Argomenti di scanf Alcuni formati possibili sono: %c per il singolo carattere %d per numeri decimali %o per numeri ottali %x per numeri esadecimali %u per unsigned int %f per float %lf per double %s per stringhe %e per formato scientifico ATTENZIONE!!! Pagina 19

20 Esempio scanf #include <stdio.h> int main() { int x; printf("inserire un intero:\n"); ATTENZIONE alla & scanf("%d", &x); printf("ho letto %d\n", x); return 0; } Pagina 20

21 Esempio scanf: esecuzione Pagina 21

22 Esempio scanf: omissione di & scanf("%d", x); Pagina 22

23 Esercizi Esercizio 2.4 Scrivere, compilare ed eseguire l esempio precedente. Cosa succede se si inserisce da tastiere una lettera invece che un intero? Esercizio 2.5 Si scriva una funzione in linguaggio C che richieda all utente due interi e li stampi in ordine inverso rispetto all inserimento. Esempio: > Immettere primo numero: 5 Immettere secondo numero: Pagina 23

24 Errori tipici con scanf scanf può essere utilizzata per chiedere all utente un dato. Gli argomenti di scanf differiscono da quelli di printf. scanf ("%d %c %f", &intero, &car, &reale); CORRETTO scanf ("%d %c %f", intero, &car, &reale); NON CORRETTO scanf ("d %d %c ciao %f", &intero, &car, &reale); NON CORRETTO Pagina 24

25 Errori tipici con scanf #include <stdio.h> int main () { int num1, num2, somma; printf("primo intero:\n"); scanf("%d \n", &num1); printf("secondo intero:\n"); scanf("%d", &num2); somma = num1 + num2; printf("somma: %d\n", somma); return 0; } Qual è l'output del compilatore? Cosa avviene in esecuzione? Pagina 25

26 Espressioni di interi Il seguente frammento di programma mostra espressioni con operatori sui numeri interi: int a, b, c; a = 10/3+10%3; b = 2*-3+4; c = 2*(a+b); Pagina 26

27 Precedenza degli operatori In assenza di parentesi, valgono le seguenti regole di precedenza degli operatori intesi come operatori unari (es. -x) 2. * / % intesi come operatori binari (es. 3+4) Esempio: a+b*-c è equivalente a a+(b*(-c)) Pagina 27

28 Overflow numerico L'overflow (o trabocco) si verifica quando il risultato dell'operazione non può essere rappresentato mediante il tipo di dato scelto. int x = ; // massimo valore rappresentabile mediante int int y = x + 1; // operazione affetta da overflow, poichè il // risultato non è rappresentabile // mediante int printf("%d", y); // stampa , invece di // che è quello che ci aspetteremmo Esercizio 2.6 Verificare il comportamento del frammento di codice mostrato sopra, inserendolo in un main. Pagina 28

29 Operatori di assegnazione composta somma = somma + addendo; salario = salario * aumento; si possono abbreviare in: somma += addendo; salario *= aumento; Per ciascun operatore +, -, *, /, % esiste il corrispondente operatore abbreviato +=, -=, *=, /=, %= Pagina 29

30 Operatori di incremento e decremento Per incrementare di 1 una variabile intera si può usare una qualunque delle seguenti tre istruzioni (che sono equivalenti): x = x + 1; x += 1; x++; Analogamente, per decrementare di 1 x = x - 1; x -= 1; x--; La forma più concisa è quella che usa l operatore di post-incremento: ++. La forma più concisa è quella che usa l operatore di post-decremento: --. Pagina 30

31 Side-effect (1/2) In C si usa il termine espressione per indicare due diverse nozioni: 1. Le espressioni che hanno come effetto solamente il calcolo di un valore, come ad esempio le espressioni del tipo int, che si possono comporre secondo le regole delle espressioni matematiche; 2. Le espressioni che, oltre a calcolare un valore, corrispondono a una operazione sulla memoria, come ad esempio un'assegnazione (semplice o composta) oppure un postincremento. Per queste espressioni useremo il termine espressioni-con-side-effect: il termine side-effect si usa, infatti, per indicare una modifica della memoria del programma. Pagina 31

32 Side-effect (2/2) Espressioni-con-side-effect possono essere trasformate in istruzioni se terminate da ;. È ciò che avviene nell'assegnazione di variabili. Esempi: 23*x+5 è una espressione matematica; x = 7 è una espressione-con-side-effect, il cui valore è 7 (il lato destro dell assegnazione). Terminandola con ; si ottiene l istruzione valida x = 7; y = x = 7 è anch essa una espressione valida avente due side-effect: il primo assegna 7 a x, mentre il secondo assegna il valore dell espressione x = 7 (che vale 7) a y. Pagina 32

33 Uso delle espressioni Sebbene il linguaggio C consenta un uso indifferenziato dei due tipi di espressioni, è preferibile usare le espressioni-con-side-effect per formare delle istruzioni, evitando sempre l uso di espressioni-con-side-effect all interno di espressioni matematiche. Esempio: x = 5 * (y = 7); Non dovrebbe essere usata. Va scritto, invece: y = 7; x = 5 * y; Pagina 33

34 Riassumendo Le espressioni sono un astrazione del concetto matematico di funzione e di applicazione di funzione le espressioni-con-side-effect (istruzioni) sono un astrazione del concetto di assegnazione, cioè di modifica della memoria del programma. Pagina 34

35 Definizione di costanti e numeri magici Un numero magico è un letterale che compare nel codice senza spiegazioni. La presenza di numeri magici diminuisce la leggibilità e la modificabilità dei programmi. Esempio: int compenso = * orelavoro; // cosa rappresenta 20000? È meglio definire dei nomi simbolici (le costanti) e usare queste piuttosto che direttamente i letterali. // definizione di una costante COMPENSO_ORARIO const int COMPENSO_ORARIO = 20000;... // qui e chiaro cosa COMPENSO_ORARIO rappresenti int compenso = COMPENSO_ORARIO * orelavoro; Pagina 35

36 Modificatore const const int COMPENSO_ORARIO = 20000; COMPENSO_ORARIO è una costante, cioè una variabile il cui contenuto non varia durante l esecuzione del programma. Questo effetto è ottenuto usando il modificatore const nella dichiarazione della variabile. La parola chiave const indica che il valore non può essere modificato (cioè è costante per tutta la durata dell esecuzone del programma). Pagina 36

37 Vantaggi dell uso di costanti I principali vantaggi nell usare le costanti sono: Leggibilità del programma: un identificatore di costante con un nome significativo è molto più leggibile di un numero Esempio: COMPENSO_ORARIO è auto-esplicativo, non lo è Modificabilità del programma: per modificare un valore costante usato nel programma basta semplicemente cambiare la definizione della costante Esempio: const int COMPENSO_ORARIO = 35000; L uso dei numeri magici obbliga, invece, a modificare tutte le occorrenze del valore nel programma, sostituendo ogni occorrenza di con Pagina 37

38 Definizioni di costanti tramite #define Oltre alla definizione di costanti tramite la parola chiave const, è possibile definire costanti tramite la direttiva di preprocessore #define. #define COMPENSO_ORARIO int compenso = COMPENSO_ORARIO * orelavoro; #define è una direttiva che viene eseguita dal preprocessore tramite la sostituzione di ogni occorrenza del nome simbolico definito (nell esempio COMPENSO_ORARIO) con il valore prestabilito (nell esempio 20000). Pagina 38

39 Tipo short {generalmente} Pagina 39

40 Esempio short short a, b; // Dichiarazione di //variabile di tipo short a = 22700; // Uso di letterali Nota: usare short al posto degli int consente di risparmiare memoria. Infatti, se si conosce con certezza il dominio di definizione di una variabile e tale dominio rientra in quello degli short, verrà utilizzata una quantità minore di memoria rispetto all uso di int, senza che si compromettano i risultati dell esecuzione. Pagina 40

41 Tipo long {generalmente} Pagina 41

42 Esempio long long a, b; // Dichiarazione di // variabili di tipo long a = L; // Uso di letterali b = a + 2L; // Espressione aritmetica che // coinvolge operatori del // linguaggio Pagina 42

43 Tipo float {generalmente} Pagina 43

44 Esempio float float a; // Dichiarazione di variabile // di tipo float a = 3.14f;// Uso di letterali a *= 2f; // Espressione aritmetica che // coinvolge operatori // del linguaggio // (equivalente a a=a*2f) Pagina 44

45 Tipo double {generalmente} Pagina 45

46 Esempio double double a; // Dichiarazione di variabile di // tipo double a = 628E-2; // Uso di letterali a++; // Espressione aritmetica che // coinvolge operatori del // linguaggio // (equivalente a: a=a+1.0) Pagina 46

47 Esercizio Teorema di Pitagora Esercizio 2.7 Scrivere un programma che riceva in input da tastiera il valore di due cateti di un triangolo rettangolo e calcoli, stampandolo a video, il valore dell ipotenusa. Esempio d uso inserire il primo cateto: 3 inserire il secondo cateto: 4 valore ipotenusa: 5 Pagina 47

48 Soluzione Teorema di Pitagora #include <stdio.h> #include <math.h> int main () { double a, b, c; printf("inserire il primo cateto:\n"); scanf("%lf", &a); printf("inserire il secondo cateto:\n"); scanf("%lf", &b); c = sqrt(a*a + b*b); printf("valore ipotenusa: %f\n", c); return 0; } Pagina 48