Introduzione e Fondamenti del Linguaggio C

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1 Introduzione e Fondamenti del Corso di Laurea in Ingegneria Civile Politecnico di Bari Sede di Foggia Fondamenti di Informatica Anno Accademico 2011/2012 docente: Prof. Ing. Michele Salvemini

2 Sommario Principi Fondamentali Lessico, Sintassi, Semantica Token Formato del Linguaggio Stile di Programmazione Identificatori Struttura di un Programma Funzioni di Input/Output Il Preprocessore Esempio I DATI Dichiarazione ed Inizializzazione; Il Tipo; Classificazione dei Tipi di Dati; Gli Operatori Aritmetici; Di Confronto; Logici; Le Strutture di Controllo Istruzioni Condizionali Istruzioni Iterative Funzioni di Input /Output Getchar; scanf; putchar; printf 2/29

3 Principi Fondamentali Implementare un algoritmo significa tradurre una serie di operazioni aritmetico-logiche in istruzioni eseguibili direttamente dal calcolatore. Tale traduzione dipende dal linguaggio usato. Un programma C è costituito da variabili e funzioni: Le variabili memorizzano i valori (dati) in input e/o output e quelliusati durante l esecuzione. Le funzioni sono sequenze di istruzioni, ossia operazioni da effettuare sui dati. 3/29

4 Lessico, Sintassi e Semantica Un programma C è costituito da uno o più file di testo, detti file sorgenti, contenenti il listato delle istruzioni. Analogamente al linguaggio naturale nei linguaggi di programmazione si possono distinguere: il lessico, insieme di simboli con cui è possibile scrivere un programma, una sintassi, insieme di regole di combinazione dei simboli del linguaggio, una semantica, insieme di regole di interpretazione dei costrutti sintattici Token del linguaggio C. Identificatori; Parole chiave; Operatori; Separatori 4/29

5 Formato del Linguaggio Il C è un linguaggio a formato libero Il cambio di riga è equiparato ad uno spazio Versatilità di scrittura e leggibilità dei programmi #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> /* programma principale */ /* programma principale */ int main(){ int main(){printf ( printf ("Ciao, mondo!"); return EXIT_SUCCESS; Ciao, mondo!"); return EXIT_SUCCESS;}/* fine del }/* fine del programma*/ programma*/ Il programma è ugualmente corretto, ma risulta illeggibile! 5/29

6 Stile di Programmazione È buona norma: scrivere una sola istruzione per ciascuna riga usare spazi per separare anche visivamente i token indentare i blocchi di codice mediante spazi utilizzare dei commenti a corredo delle istruzioni difficilmente comprensibili 6/29

7 Stile di Programmazione Indentazione L indentazione è una tecnica di scrittura molto utile nel caso di programmi dalla struttura complessa Fa uso di spazi di rientro per isolare gruppi di istruzioni in sottolivelli logici: Annidamento dei blocchi di Codice Standard proposto: 3 spazi 7/29

8 Identificatori Gli identificatori sono delle sequenze di caratteri che rappresentano genericamente degli elementi Un identificatore può contenere lettere (maiuscole e minuscole), cifre e il carattere "_" (underscore) Non può contenere spazi, simboli separatori, simboli di operatori (es. +, -, %, &,. (punto),, (virgola) ) Deve iniziare con una lettera oppure con l underscore Pippo1, pippo_e_pluto e _pippo sono validi b 52, acme&c, Donald.Duck non sono validi Normalmente i compilatori ammettono una lunghezza massima per un identificatore di 32 caratteri Il linguaggio C è case sensitive: Pippo pippo pippo PIPPO sono interpretati come diversi fra loro 8/29

9 Struttura di un Programma /* direttive al preprocessore */ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> /*funzione principale*/ int main() { /* istruzione dichiarativa */ int i; } /* istruzioni operative */ printf ("Digita il numero: "); scanf ("%d", &i); printf ("Valore digitato: %d\n", i); return EXIT_SUCCESS; 9/29

10 Funzioni di Input/output Nel programma compaiono alcune funzioni che eseguono operazioni di input/output. scanf è una funzione che legge un carattere da tastiera, ne converte il valore secondo il formato specificato e lo attribuisce ad una variabile Esempio: scanf( %d,&i); Interpreta il dato letto da tastiera come un intero ( %d ); colloca il dato di input nell'apposito indirizzo di memoria della variabile (&i). printf è una funzione di libreria che stampa a video una stringa costante oppure il valore di una variabile di tipo specificato: Esempi: printf ("Hello world!"); printf ("%d", i); Interpreta il dato contenuto nella variabile (i) come un intero ( %d ) 10/29

11 Il Preprocessore Il preprocessore costituisce la prima fase di analisi del codice sorgente precede l attività di compilazione vera e propria Il preprocessore elimina anche i commenti Tutte le direttive destinate al preprocessore sono denotate dal simbolo # come primo carattere di una riga. L istruzione #include <nomefile.h> comanda l inclusione di un file di libreria (header file) nel codice sorgente Il file stdio.h è un file di libreria necessario per poter utilizzare le funzioni di I/O 11/29

12 I Dati In C tutte le variabili, prima di essere utilizzate, devono essere dichiarate deve essere comunicato al compilatore il tipo della variabile ed il suo nome, la dichiarazione di una variabile può essere fatta una ed una sola volta. Successivamente la variabile deve essere inizializzata Esempi: /* solo dichiarazione */ int x; /* inizializzazione */ x = 10; /* dichiarazione ed inizializzazione */ int y = 15; 12/29

13 I Dati Il tipo della variabile indica quale tipo di valori potrà assumere la variabile stessa un tipo intero conterà soltanto dei numeri; mentre il tipo carattere conterrà solamente lettere dell'alfabeto, numeri e simboli; Nota bene: l'intero 7 è estremamente diverso dal carattere '7 l'intero 7 viene rappresentato da un byte (otto bit) come il carattere 7 con codifica ASCII viene rappresentato con un byte come che equivale al numero intero /29

14 I Dati I tipi di dato possono essere suddivisi come: tipi predefiniti (built-in): int, float, double, char tipi definiti dall'utente; oppure caratterizzati dalla loro complessità strutturale: tipi semplici, tipi strutturati. Il qualificatore di tipo è una parola-chiave che, in una istruzione di dichiarazione, si premette a un tipo nativo, per indicare il modo in cui la variabile dichiarata deve essere immagazzinata in memoria. Esistono 4 qualificatori: short, long, signed, unsigned. 14/29

15 I Dati Le Costanti Se nella definizione di una variabile, si premette al tipo (e ai suoi eventuali qualificatori), lo specificatore const, il contenuto della variabile non può più essere modificato. Ovviamente una variabile definita const deve sempre essere inizializzata. Es. const double pigreco = ; L'uso di const è fortemente consigliato rispetto all'alternativa di scrivere più volte lo stesso valore nelle istruzioni del programma; se il programmatore decide di cambiarne il valore, e ha usato const, è sufficiente che modifichi la sola istruzione di definizione. 15/29

16 Gli Operatori 16/29

17 Gli Operatori operatore di incremento (++) e di decremento (--), preposti o posposti alla variabile; se sono preposti il valore è calcolato prima che l'espressione sia valutata, altrimenti viene calcolato dopo; l'incremento ed il decremento avvengono sempre nel valore di una unità sul valore della variabile. Esempio (incremento /decremento) Programma int x = 2; int y = 5; int z = 9; int k = 6; printf("%d %d %d %d \n", x++,++y,z--,--k); Risultato /29

18 Gli Operatori Forme Contratte Esempi: int y = 4; y += 2; /* y adesso vale 6*/ int x = 3; x *= y + 3;/* x adesso vale 27, x=x*(y+3) e non x=(x*y)+3 */ potrebbe indurre in errori dovuti alla poca chiarezza del codice: 18/29

19 Gli Operatori Di Confronto == Operatore relazionale di uguaglianza.!= Operatore relazionale di disuguaglianza. < Operatore relazionale di minoranza. <= Operatore relazionale di minoranza o uguaglianza. > Operatore relazionale di maggioranza. >= Operatore relazionale di maggioranza o uguaglianza. Operatori logici! Operatore logico di Negazione. && Operatore logico AND Operatore logico OR 19/29

20 Le Strutture di Controllo Istruzioni Condizionai if else sintassi [... altre istruzioni...] if (espressione) istruzione1 Else (facoltativo) Istruzione2 [... altre istruzioni...] if else if if (espressione) istruzione1 else if (espressione) istruzione2 else istruzione3 20/29

21 Le Strutture di Controllo generalmente dopo un if o un else viene eseguita solo la prima istruzione più vicina, quando ci sono due o più istruzioni, occorre utilizzare le parentesi graffe Esempio int passato; if (risultato_esame >=18) { printf ("Complimenti hai superato l'esame"); passato = 1; } else{ printf ("Non hai superato l'esame"); passato = 0; } 21/29

22 Le Strutture di Controllo L'operatore ternario "? :" è una forma sintetica dell'istruzione if-else, e per questo viene usata per ragioni di comodità e sinteticità del codice. espressione? istruzione1 :istruzione2 Quindi se l'espressione risulta vera, si esegue l istruzione1, altrimenti si esegue l istruzione2. Esempio max = (alfa>beta)? alfa : beta 22/29

23 Le Strutture di Controllo Lo switch Differenze dall' if else la variabile deve essere di tipo int, shor, long o char ogni singolo valore della variabile può controllare solo una scelta. Una scelta finale, chiamata default è incaricata di catturare tutti i valori dei casi non specificati; switch (espressione) { case elem1: istruzione1; break; opt... case elemn: istruzionen; break; opt default: istruzione; break; opt } 23/29

24 Le Strutture di Controllo Istruzioni Iterative while continua il ciclo fino a quando l'espressione associata non risulta falsa(controllo in testa) do while (repeat until) agisce come il while, ma assicura l'esecuzione delle istruzioni associate almeno una volta(controllo in coda) For è il costrutto più usato, versatile e potente tra i tre 24/29

25 Le Strutture di Controllo Il while Esempio stampare a video una successione di cifre da 0 a 99 int i = 0; while (i!= 100) { printf("%d \n", i); i++; } 25/29

26 Le Strutture di Controllo Il do while do { printf("premere 1 per continuare : "); scanf("%d", &valore); printf( \n"); } while (valore!=1) Generalmente esce fuori dal ciclo quando la condizione risulta vera 26/29

27 Le Strutture di Controllo la struttura del for for (inizializzazione ; condizione ; incremento) istruzione/i I parametri all'interno del for hanno diversi compiti, e sono separati da un punto e virgola: Inizializzazione eseguito prima di entrare nel ciclo, serve per inizializzare la variabile usata per controllare il ciclo la variabile deve essere dichiarata prima del for Condizione è la condizione (che coinvolge anche la variabile di controllo), se risulta falsa interrompe l'esecuzione del ciclo; Incremento l'istruzione che viene eseguita dopo ogni ciclo; agisce sulla variabile di controllo incrementandone (o decrementandone) il valore. 27/29

28 Le Strutture di Controllo Esempi istruzione for Esempio1 int i; for (i=0; i<=100; i++) printf("%d \n", i); Esempio2 (è anche possibile utilizzare più di una variabile di controllo) int high; int low; for (high=100, low=0; high >= low; high--, low++) printf("h=%d - L=%d \n", high, low); 28/29

29 Le Strutture di Controllo break esce dal ciclo o dallo switch continue salta una iterazione del ciclo senza interromperlo; Esempio int valore; while (scanf("%d", &valore) == 1 && valore!= 0){ if (valore < 0){ printf("valore non consentito\n"); break; } if (valore > 100){ printf("valore non consentito\n"); continue; } int quadrato = valore * valore; printf("%d \n", quadrato); } 29/29