ELEMENTI DI INFORMATICA. Linguaggio C

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1 Università degli Studi di Cagliari Corso di Laurea in Ingegneria Elettrica ed Elettronica ELEMENTI DI INFORMATICA A.A. 2015/2016 Ing. Marco Ortu Diee, secondo piano Tel mail: Linguaggio C 1

2 Un linguaggio è caratterizzato da: SINTASSI - insieme di regole formali per la scrittura di programmi, che fissano le modalità per costruire frasi corrette nel linguaggio. SEMANTICA - insieme dei significati da attribuire alle frasi (sintatticamente corrette) costruite nel linguaggio Scrivere un programma sintatticamente corretto non implica che il programma faccia quello per cui è stato scritto. 2

3 Sviluppo di un programma (compilazione) - editing: scrivere il testo e memorizzarlo su supporti di memoria permanenti; - compilazione: traduzione del codice sorgente in codice oggetto; - linking: integrazione dei vari moduli di un programma per creare un'unità eseguibile; - esecuzione: la cpu esegue il programma; 3

4 Compilatore: traduce il programma sorgente in programma oggetto; ANALISI programma sorgente analisi lessicale analisi sintattica TRADUZIONE generazione del codice ottimizzazione del codice Esempi: C, C++, Pascal 4

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6 Sviluppo di un programma (approccio interpretato) - editing: scrivere il testo e memorizzarlo su supporti di memoria permanenti; - interpretazione: ogni istruzione viene convertita in linguaggio macchina e eseguita; ANALISI programma sorgente analisi lessicale analisi sintattica ESECUZIONE ESEMPIO: Basic 6

7 Il primo programma C #include<stdio.h> int main(){ printf( Hello World! ); Return 0; 7

8 Variabili Memoria: insieme di celle. Cella: in genere ha una grandezza di un byte (8 bit) cella indirizzo valore valore variabile Variabile: gruppo di celle consecutive che vengono considerate dal programmatore come un unica cella informativa. Attributi di una variabile: - Indirizzo della prima cella - Valore (contenuto di tutte le celle) 8

9 Variabili (2) Variabili: l indirizzo non cambia; il valore può subire modifiche Programmatore: si riferisce a una variabile mediante un nome (identificatore); Variabile: ha un tipo Tipo di una variabile: insieme di valori (detti elementi o costanti del tipo); 9

10 Dichiarazioni e definizioni Costrutti che introducono nuove entità: dichiarazioni; definizioni. Dichiarazioni: entità a cui il compilatore non associa locazioni di memoria o azioni eseguibile; 10

11 Definizioni: entità a cui il compilatore associa locazioni di memoria o azioni eseguibili; esempio: definizioni di variabili o di costanti Nomenclatura consentita in C: spesso non è semplice né conveniente trattare separatamente dichiarazioni e definizioni; con dichiarazione si può intendere sia una dichiarazione vera e propria, sia una definizione (le dichiarazioni comprendono le definizioni). 11

12 Esempio #include<stdio.h> int main() { int a,b; /*dichiarazione di variabile*/ int c=3; /*dichiarazione e definizione*/ printf( Sono il secondo programma\n ); return(0); 12

13 Costanti Se il valore associato ad un identificativo non è modificabile parliamo di costanti. 13

14 I tipi base Il C supporta due tipologie fondamentali di numeri: numeri interi e i numeri a virgola mobile; I valori di un tipo intero sono numeri interi, mentre i valori dei tipi a virgola mobile possono avere anche una parte frazionaria. 14

15 Tipi interi Tipo Valore minimo Valore massimo short int Unsigned short int int Unsigned int Long int Unsigned long int

16 Tipi interi (2) #include<stdio.h> int main() { int a,b; /*dichiarazione di variabile*/ int c=3; /*definizione e dichiarazione*/ return(0); 16

17 Tipi floating point Tipo Valore minimo Valore massimo float 1,17549 x 10^-38 3,40282 x 1038 double 2,22507 x 10^-308 1,79769 x

18 Tipi floating point (2) #include<stdio.h> int main() { double a,b; a=3.14; float c; c=5.15; return(0); 18

19 Tipi char Il tipo char è il tipo di dato utilizzato per i caratteri. I valori del tipo char possono variare da macchina a macchina poichè esistono diversi tipi di set di caratteri (il più diffuso è quello ASCII: American Standard Code for Information). A una variabile di tipo char può essere assegnato un qualsiasi carattere: char ch; ch='a'; /* a minuscola */ ch='a'; /* A maiuscola */ 19

20 Tipi definiti dall'utente I tipi enumerazione sono: - definiti dal programmatore; - costituiti da insiemi di costanti intere definite dal programmatore, ciascuna individuata da un identificatore e detta enumeratore; - utilizzati per variabili che assumono solo un numero limitato di valori; - utili per rappresentare informazioni non numeriche; 20

21 Tipi definiti dall'utente (2) #include <stdio.h> int main() { enum Giorni{LUN,MAR,MER,GIO,VEN,SAB,DOM; enum Giorni oggi=lun; printf("%d",oggi); //stampa 0 return(0); 21

22 Definizione di tipi L'istruzione introdotta dalla parola-chiave typedef definisce un sinonimo di un tipo esistente. Non crea un nuovo tipo, ma un nuovo identificatore di un tipo (nativo o astratto) precedentemente definito. typedef int interi; interi a; /* equivale a scrivere int a*/ 22

23 Assegnamento (o assegnazione) Si può conferire un valore ad una variabile tramite un assegnamento: int a,b; int c=4; a=c; b=a; const int x=3; 23

24 Left value e Right value Left value: espressione che può apparire sul lato sinistro di un assegnamento; Right value: espressione che può apparire sul lato destro di un espressione; 24

25 Assegnamenti (2) #include<stdio.h> int main{ int a,b,c; a=b=c=1; b=a*b; c=c+1=3; //ATTENZIONE! return(0); 25

26 printf() e specifiche di conversione La funzione printf() viene utilizzata per visualizzare a video il contenuto di una stringa. Stringa di controllo %d, %i Stampa interi %f reale %c carattere %s stringa %o ottale %x, %X esadecimale %u Intero senza segno %e, %E Formato scientifico 26

27 printf() (2) #include<stdio.h> int main(){ int a=3; printf( %d%d,a); //numero di specifiche superiori all'input return(0); 27

28 printf() (2) #include<stdio.h> int main(){ int a=3; printf( %d%d,a); //numero di specifiche superiori all'input return(0); #include<stdio.h> int main(){ int a=3,b=5; printf( %d,a,b); //numero di specifiche inferiori all'input return(0); 28

29 Operatori aritmetici Operatori Binari Additivo Moltiplicativo + somma * moltiplicazione - sottrazione / divisione % resto Operatori Unari + più unario - unario 29

30 Operatori logici e di confronto I tipi aritmetici possono usare gli operatori di confronto: == uguale!= diverso > maggiore >= maggiore o uguale < minore <= minore o uguale 30

31 Operatori logici e di confronto (2)! operatore logico not && operatore logico and operatore logico or Gli operatori logici, quando utilizzati in un'espressione, producono 0 oppure 1 come risultato. 31

32 #include<stdio.h> int main() { int a=2, b=3, c; c=a>2&&b>3; printf( %d,c); //0 c=a>2 b==3; printf( %d,c); //1 return(0); 32

33 #include<stdio.h> int main() { int a=2, b=3, c; c=!(a>2&&b>3); printf( %d,c); //1 c=a>2 b==3; printf( %d,c); //1 return(0); 33

34 Corto circuito #include<stdio.h> int main() { int a=2, b=3, c; c=(a!=0)&&(4/a>1); printf("%d",c); c=(4/a>1) (a!=0); printf("%d",c); return(0); //ATTENZIONE! 34

35 Incremento e decremento #include<stdio.h> int main(){ int a=1, b=2; a+=1; ++b; a++; //a=a+1; //b=b+1; //a=a+1; 35

36 Incremento e decremento (2) #include<stdio.h> int main() { int a=2, c=0; printf("%d\n",c++); //stampa 0 printf("%d\n",c); //stampa 1 printf("%d\n",++a); //stampa 3 printf("%d\n",a); //stampa 3 return(0); 36

37 Incremento e decremento (3) #include<stdio.h> int main() { int a=2, c=2; printf("%d\n",c ); //stampa 2 printf("%d\n",c); //stampa 1 printf("%d\n", a); //stampa 1 printf("%d\n",a); //stampa 1 return(0); 37

38 Conversioni di tipo Conversioni implicite: quando in un'espressione logica o aritmetica gli operandi non sono dello stesso tipo; quando il tipo del lato destro di un'assegnazione non è lo stesso di quello del lato sinistro; 38

39 #include<stdio.h> int main() { char c; short int s; int i; unsigned int u; long int l; unsigned long int ul; float fl; double d; long double ld; l=l+u; /* il valore di u viene Convertito al tipo long int ul=ul+l; /* il valore di l viene convertito al tipo uns. Long int fl=fl+ul; /* il valore di ul viene convertito al tipo float; d=d+fl; /* il valore di fl viene convertito al tipo double; i=i+c; i=i+s; u=u+i; /* il valore di c viene convertito al tipo int /* il valore di s viene convertito al tipo int /* il valore di i viene convertito al tipo unsigned int ld=ld+d; /* il valore di d viene convertito al tipo long double return(0); 39

40 Conversioni di tipo (2) Attenzione: nella conversione da double a int si può avere una perdita di informazione a causa del troncamento della parte decimale. In alcuni casi nella conversione da int a double si può verificare una perdita di precisione per arrotondamento, poichè gli interi sono rappresentati in forma esatta ed i reali sono rappresentati in forma approssimata. 40

41 Cast esplicito Sebbene le conversioni esplicite siano convenienti, a volte si ha bisogno di un maggior grado di controllo sulla conversione di tipo. Un'espressione di cast ha la forma: (nome del tipo) espressione Il nome del tipo specifica il tipo nel quale verrà convertita l'espressione. float f=3.14; int i; i=(int) f; //cast 41

42 Ordine di valutazione delle espressioni 1 Operatore Precedenza Associatività ++a --a a++ a-- + unario - unario 1 sinistra 2 destra * / % 3 sinistra sinistra = *= /= %= += -= 5 destra L associatività stabilisce, a parità di priorità, quale sia l ordine con cui bisogna eseguire i vari operatori. Se l operatore è associativo a sinistra, si scorrerà da sinistra verso destra, mentre se è associativo a destra, si farà l esatto contrario. 42

43 Ordine di valutazione delle espressioni 2 #include<stdio.h> int main(){ int a,b,c,d,e,f; a=b=c=d=e=f=1; a= b+= c++ d + e / f; return(0); 43

44 Ordine di valutazione delle espressioni 2 #include<stdio.h> int main(){ int a,b,c,d,e,f; a=b=c=d=e=f=1; a= b+= c++ d + e / f; return(0); 1 a= b+= (c++) d + e / f; 44

45 Ordine di valutazione delle espressioni 2 #include<stdio.h> int main(){ int a,b,c,d,e,f; a=b=c=d=e=f=1; a= b+= c++ d + e / f; return(0); 1 a= b+= (c++) d + e / f; 2 a= b+= (c++) d + ( e) / f; 45

46 Ordine di valutazione delle espressioni 2 #include<stdio.h> int main(){ int a,b,c,d,e,f; a=b=c=d=e=f=1; a= b+= c++ d + e / f; return(0); 1 a= b+= (c++) d + e / f; 2 a= b+= (c++) d + ( e) / f; 3 a= b+= (c++) d + (( e) / f); 46

47 Ordine di valutazione delle espressioni 2 #include<stdio.h> int main(){ int a,b,c,d,e,f; a=b=c=d=e=f=1; a= b+= c++ d + e / f; return(0); 1 a= b+= (c++) d + e / f; 2 a= b+= (c++) d + ( e) / f; 3 a= b+= (c++) d + (( e) / f); 4 a= b+= (((c++) d) + (( e) / ( f))); 47

48 Ordine di valutazione delle espressioni 2 #include<stdio.h> int main(){ int a,b,c,d,e,f; a=b=c=d=e=f=1; a= b+= c++ d + e / f; return(0); 1 a= b+= (c++) d + e / f; 2 a= b+= (c++) d + ( e) / f; 3 a= b+= (c++) d + (( e) / f); 4 a= b+= (((c++) d) + (( e) / ( f))); 5 (a= (b+= (((c++) d) + (( e) / ( f)))); 48

49 scanf() La funzione scanf() viene utilizzata per leggere dallo standard input secondo un particolare formato. #include<stdio.h> int main(){ int a; printf( Inserisci un valore: \n ); scanf( %d,&a); return(0); 49

50 L'istruzione if if (<COND>){ <IF_BLOCK> else { <ELSE_BLOCK> 50

51 L'istruzione if #include<stdio.h> int main(){ int num1,num2; scanf( %d%d,&num1,&num2); if(num1<num2){ printf( %d,num1); else { printf( %d,num2); 51

52 L'istruzione if (2) #include<stdio.h> int main(){ int num1,num2,max; scanf( %d%d,&num1,&num2); if(num1>num2){ max=num1; else { max=num2; return(0); 52

53 #include<stdio.h> int main(){ int operazione, num1, num2, ris; printf("1: somma, 2: sottrazione, 3: moltiplicazione \n"); scanf("%d",&operazione); if(operazione==1){ printf("inserisci i numeri:\n"); scanf("%d%d",&num1,&num2); ris=num1+num2; printf("il risultato è: %d\n",ris); else if(operazione==2){ printf("inserisci i numeri:\n"); scanf("%d%d",&num1,&num2); ris=num1 num2; printf("il risultato è: %d\n",ris); else if (operazione == 3) { printf("inserisci i numeri:\n"); scanf("%d%d",&num1,&num2); ris=num1*num2; printf("il risultato è: %d\n",ris); else { printf("numero non valido!\n"); 53

54 Espressione condizionale <COND>? <IF_EXPRESSION> : <ELSE_EXPRESSION> #include<stdio.h> int main(){ int a=2, b=3; int max; max=(a>b?a:b); printf( Il massimo è: %d,max); return 0; 54