Elementi DI INFORMATICA. Linguaggio C

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

2 Le funzioni in C

3 Le funzioni in matematica Nell'analisi matematica una funzione f da X in Y consiste in una legge che associa ad ogni elemento x in X uno e un solo elemento y di Y: f(x)=y x è l'argomento della funzione, o variabile indipendente, e y è il valore della variabile dipendente. 3

4 2 Le funzioni C Un programma in C è un insieme di funzioni. Ogni funzione prende in ingresso un insieme di argomenti e restituisce un valore. Ci deve sempre essere una sola funzione principale main(). Una funzione permette di definire una sorta di sottoprogramma con: parametri in ingresso; parametri in uscita;

5 Le funzioni C Quando si realizza un programma, capita spesso che una sequenza di operazioni debba essere ripetuta più volte. Esempio: calcolare il fattoriale di due numeri inseriti dall'utente. 5

6 Prima soluzione #include<stdio.h> int main() int num, fatt; fatt=1; scanf("%d",&num); for(int i=1; i<=num; i++) fatt*=i; printf("il fattoriale vale: %d\n",fatt); fatt=1; //riscrivo la sequenza di istruzioni scanf("%d",&num); for(int i=1; i<=num; i++) fatt*=i; printf("il fattoriale vale: %d\n",fatt); 6

7 Seconda soluzione #include<stdio.h> int fattoriale(int numero) //funzione fattoriale int fatt=1; for(int i=1; i<=numero; i++) fatt*=i; return fatt; int main() int num, fatt; scanf("%d",&num); fatt=fattoriale(num); printf("il fattoriale vale: %d\n",fatt); scanf("%d",&num); fatt=fattoriale(num); printf("il fattoriale vale: %d\n",fatt); 7

8 Le funzioni Per utilizzare una funzione è necessario che prima venga dichiarata e definita. Nella dichiarazione vi sono le informazioni sul tipo di dati utilizzati e sul risultato (valore restituito dalla funzione). Nella definizione vengono specificati i dati sui quali la funzione opera e le azioni per ottenere il risultato. La definizione di una funzione è anche una dichiarazione. 8

9 Dichiarazione di Funzioni C Come le variabili devono essere dichiarate prima di poter essere usate, anche le funzioni necessitano di una dichiarazione. La dichiarazione di una funzione dovrà specificare: Il nome della funzione: identificatore che ne permetterà l utilizzo nel programma; Gli argomenti (parametri) della funzione: quantità e tipo dei valori forniti in ingresso. Il tipo del valore in uscita. 3

10 4 Le funzioni C In C, per definire una funzione, occorre prima dichiarare il cosiddetto prototipo della funzione nella sezione delle dichiarazioni globali (fuori dal main()). <tipo risultato> <nome funzione> (<elenco parametri>); dove: <elenco parametri> ::= <tipo parametro> [<nome parametro>],.

11 Le funzioni C Dichiarare una funzione permette al compilatore di fare un controllo sul tipo dei parametri che le verranno poi passati quando verrà usata Esempi: int somma (int m, int n); int somma (int, int); void fun(); void è un tipo di dato speciale che rappresenta assenza di valori: quindi fun è una funzione che restituisce un valore intero ma non in dipendenza di un parametro, ma di ciò che avviene al suo interno durante l esecuzione. N.B. Non è obbligatorio dare un nome ai parametri nella dichiarazione di una funzione: basta il tipo. Le due dichiarazioni della funzione somma sono entrambe valide 5

12 6 Le funzioni C Occorre poi definire la funzione <tipo risultato> <nome funzione> ([<elenco par.>]) <corpo della funzione> All interno del corpo della funzione si utilizza un apposita istruzione per terminare l esecuzione della funzione e restituirne il risultato: return <espressione risultato>

13 Dichiarazione di funzioni [tipo della funzione] nome (tipo parametro1,tipo parametro2,...); int fattoriale(int numero); tipo della funzione tipo del parametro nome del parametro nome Tra le parentesi tonde si specifica il nome, il numero e il tipo dei parametri formali. 13

14 Definizione di funzioni... int fattoriale(int numero) int fatt=1; for(int i=1; i<=numero; i++) fatt*=i; return fatt;... 14

15 Dichiarazione #include<stdio.h> int main() int num, fatt; scanf("%d",&num); fatt=fattoriale(num); //ATTENZIONE! Funzione non dichiarata! printf("il fattoriale vale: %d\n",fatt); int fattoriale(int numero) if(numero==0) return 1; int fatt=1; for(int i=1; i<=numero; i++) fatt*=i; return fatt; 15

16 Dichiarazione #include<stdio.h> int fattoriale(int); //dichiarazione (deve precedere la chiamata) int main() int num, fatt; scanf("%d",&num); fatt=fattoriale(num); // ok! printf("il fattoriale vale: %d\n",fatt); int fattoriale(int numero) if(numero==0) return 1; int fatt=1; for(int i=1; i<=numero; i++) fatt*=i; return fatt; 16

17 Istruzione return L'istruzione return: fa terminare l'esecuzione della funzione; restituisce il risultato della funzione. Il corpo della funzione può contenere più di una volta l'istruzione return. 17

18 Istruzione return (2)... int fattoriale(int numero) if(numero==0) return 1; int fatt=1; for(int i=1; i<=numero; i++) fatt*=i; return fatt;... 18

19 Argomenti di una funzione... int fattoriale(int numero) if(numero==0) return 1; int fatt=1; for(int i=1; i<=numero; i++) fatt*=i; return fatt;... argomento formale 19

20 Argomenti di una funzione #include<stdio.h> int fattoriale(int numero) int fatt=1; for(int i=1; i<=numero; i++) fatt*=i; return fatt; //funzione fattoriale int main() int num, fatt; scanf("%d",&num); fatt=fattoriale(num); argomento attuale printf("il fattoriale vale: %d\n",fatt); 20

21 Argomenti di una funzione All'atto della chiamata di una funzione vengono eseguite le seguenti azioni: 1. Si valuta l'espressione che forma il parametro attuale; 2. Il controllo del flusso viene trasferito alla funzione; 3. Viene creata una variabile locale alla funzione e gli viene assegnato nome e tipo dell'argomento formale; 4. La variabile argomento formale viene inizializzata con il valore dell'argomento attuale; 5. Viene eseguita la funzione sino al primo return; 6. Viene valutata l'espressione dopo il return; tutte le variabili locali e i parametri formali vengono distrutti e il valore ottenuto viene sostituito alla variabile del main. 21

22 Corrispondenza tra parametri All'atto della chiamata di una funzione la corrispondenza tra parametri (formali e attuali) viene valutata nel seguente modo: 1. per numero (numero di parametri formali = numero di parametri attuali); 2. per tipo (altrimenti regole di conversione); 3. ordine; 22

23 Funzioni void... void fattoriale(int numero) if(numero==0) printf( Il fattoriale è 1\n ); int fatt=1; for(int i=1; i<=numero; i++) fatt*=i; printf( Il fattoriale è%d\n, fatt);... 23

24 Visibilità (scope delle variabili) La visibilità, o scope, di una variabile è la parte di programma nel quale la variabile può essere usata. Scopo delle regole di visibilità: Consentire a più parti del programma di riferirsi ad una stessa variabile (il nome della variabile è visibile a tutte le parti interessate); Impedire ad una o più parti del programma di riferirsi ad una variabile (il nome della variabile non è visibile a queste parti del programma) 24

25 Blocco Un blocco è una sequenza di istruzioni racchiuse tra parentesi graffe: istruzioni Un identificatore dichiarato in un blocco è visibile dal punto in cui viene dichiarato sino alla fine del blocco. (Il corpo di una funzione è un blocco) 25

26 Classi di memorizzazione La classe di memorizzazione di una variabile è una proprietà riguardante il suo tempo di vita (cioè il tempo in cui la variabile rimane in memoria durante l'esecuzione). Classe di memorizzazione: Statica Automatica 26

27 Variabile statica Le variabili statiche vengono create a partire dal punto in cui vengono definite, e vengono distrutte alla fine del programma. Se non inizializzate dal programmatore vengono per default inizializzate a zero. 27

28 Esempio #include<stdio.h> int main() static int num; printf("%d\n",num); //0 printf("%d\n",num); //0 int num=3; printf("%d\n",num); //3 //prima di uscire dal blocco si distrugge la variabile num del blocco //mentre non viene distrutta la variabile static num esterna al blocco printf("%d\n",num); //0 28

29 Variabile automatica Le variabili automatiche vengono create a partire dal punto in cui vengono definite e vengono distrutte quando termina l'esecuzione del blocco al quale appartengono. Ciascuna chiamata di funzione comporta l'esecuzione del blocco che ne costituisce il corpo e per ogni chiamata si ha la creazione delle variabili automatiche coinvolte. 29

30 Posso rendere statica una variabile all'interno di un blocco? 30

31 #include<stdio.h> int main() int num=0; printf("%d\n",num); //0 static int b=3; printf("%d\n",b); //3 printf("%d",b); //errore b non è visibile a questo livello //l'area di memoria nella quale è memorizzato il valore //di b è ancora presente 31

32 Visibilità Una variabile dichiarata nel corpo di una funzione è locale alla funzione. int fattoriale(int numero) int fatt=1; for(int i=1; i<=numero; i++) fatt*=i; return fatt; //fatt è locale alla funzione 32

33 Esempio #include<stdio.h> void f() int a=5; printf("%d\n",a); int main() printf("%d\n",a); //ATTENZIONE! a non è dichiarata int num=0; printf("%d\n",num); //0 printf("%d\n",num); //0 int num=3; printf("%d\n",num); //3 printf("%d\n",num); //0 f(); //5 33

34 Funzioni ricorsive #include<stdio.h> int fatt(int num) return (num<2)?1:num*fatt(num 1); int main() int num=0; printf("inserire un numero: \n"); scanf("%d",&num); int fattoriale=fatt(num); printf("il fattoriale vale %d\n",fattoriale); 34