Introduzione al C. Esercitazione 3. Domenico Daniele Bloisi. Corso di Fondamenti di Informatica Ingegneria Clinica

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1 Corso di Fondamenti di Informatica Ingegneria Clinica Domenico Daniele Bloisi

2 Informazioni Generali ing. Domenico Daniele Bloisi Dipartimento di Informatica e Sistemistica Stanza B213, secondo piano Via Ariosto 25 (adiacente Piazza Dante, Vittorio Emanuele, Tram 3 fermata via Labicana) mailto:bloisi@dis.uniroma1.it Pagina 2

3 Ricevimento Martedì Giovedì Via Ariosto 25, Stanza B213 Si consiglia di inviare una per conferma Pagina 3

4 Menù di oggi Vettori e matrici Funzioni Pagina 4

5 Cos è un vettore Un vettore, o meglio, un array è un insieme ordinato di elementi, tutti di uno stesso tipo. Può essere visualizzato idealmente come una lista di celle numerate univocamente cella indice Array di 6 elementi Pagina 5

6 Gli Arrays Un esempio di definizione di un array in C e' : tipo nome array int elenco_numeri[50]; dimensione e si accede agli elementi dell'array nel seguente modo: terzo_numero = elenco_numeri[2]; elenco_numeri[49] = 100; Pagina 6

7 Gli Arrays: rappresentazione ideale int elenco_numeri[50];????? terzo_numero = elenco_numeri[2]; elenco_numeri[49] = 100; terzo_numero?? X? Pagina 7

8 Indicizzazione degli array In C gli indici delle celle iniziano da 0 e finiscono alla dimensione dell'array meno uno. Nell'esempio precedente il range è 0-49, cioè elenco_numeri è un array di 50 elementi e si ha: elenco_numeri[0], elenco_numeri[1],..., elenco_numeri[49] Questa è una caratteristica tipica dei moderni linguaggi di programmazione e richiede un po' di pratica per raggiungere "la giusta disposizione d'animo". Pagina 8

9 Esempio Array Creare un array di 10 elementi di tipo integer (int) Assegnare ad esso 10 valori a piacere Stampare il contenuto dell array che si è creato Pagina 9

10 Soluzione Array #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { int arrayinteri[10]; arrayinteri[0] = 15; int i; for(i = 1; i < 10; i++) { arrayinteri[ i ] = (arrayinteri[ i 1 ] + 10); } for(i = 0; i < 10; i++) { printf("cella %d = %d\n", i, arrayinteri[ i ]); } system("pause"); } Pagina 10

11 Output soluzione array cella 0 = 15 cella 1 = 25 cella 2 = 35 cella 3 = 45 cella 4 = 55 cella 5 = 65 cella 6 = 75 cella 7 = 85 cella 8 = 95 cella 9 = 105 Premere un tasto per continuare... Pagina 11

12 Esercizio Fibonacci Scrivere un programma che generi i primi 12 interi della successione di Fibonacci, li salvi in un array di interi e stampi la successione a video Qual è l espressione analitica della successione di Fibonacci? Help: 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89 Pagina 12

13 Successione di Fibonacci La successione di Fibonacci è una sequenza di numeri interi naturali definibile assegnando i valori dei due primi termini, F 0 := 0 ed F 1 := 1, e chiedendo che per ogni successivo sia F n := F n-1 + F n-2. Il termine F 0 viene aggiunto nel caso si voglia fare iniziare la successione con 0; storicamente il primo termine della successione è F 1 := 1. Pagina 13

14 Soluzione Fibonacci #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { int successione_fibonacci[12]; int f0 = 0, f1 = 1, i; successione_fibonacci[0] = 0; successione_fibonacci[1] = 1; for(i = 2; i < 12; i++){ successione_fibonacci[i] = successione_fibonacci[ i 1 ] + successione_fibonacci[ i 2 ]; } } for(i = 0; i < 12; i++){ printf("%d\n", successione_fibonacci[ i ]); } system("pause"); Pagina 14

15 Output Fibonacci Premere un tasto per continuare... Pagina 15

16 Le matrici Le matrici non sono altro che array multidimensionali righe 0 1 [0][0] [1][0] [0][1] [1][1] Notazione C: matrice[righe][colonne] 0 1 colonne Pagina 16

17 Gli Array multidimensionali Gli array multidimensionali sono cosi definiti: int tabella_numeri[50][50] (per due dimensioni) int big_d[20][30][10][40] (per più di due dimensioni) Pagina 17

18 Indicizzazione degli Array multidimensionali si accede agli elementi di un array multidimensionale nel seguente modo: numero = tabella_numeri[5][32]; tabella_numeri[1][23] = 100; Pagina 18

19 Esempio Matrici #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { int matrice[2][2], i, j; matrice[0][0] = 1; matrice[0][1] = 2; matrice[1][0] = 3; matrice[1][1] = 4; for(i = 0; i < 2; i++) for(j = 0; j < 2; j++) printf("matrice[%d][%d] = %d\n", i, j, matrice[ i ][ j ]); system("pause"); } Pagina 19

20 Output Matrici matrice[0][0] = 1 matrice[0][1] = 2 matrice[1][0] = 3 matrice[1][1] = 4 Premere un tasto per continuare... Pagina 20

21 Le stringhe In C le stringhe sono definite come array di caratteri. Ad esempio, la seguente istruzione definisce una stringa di 50 caratteri: char name[50]; Pagina 21

22 Gestione delle stringhe Il C non ha un sistema maneggevole per costruire le stringhe, così le seguenti assegnazioni NON SONO VALIDE: char firstname[50], lastname[50], fullname[50]; firstname = "Mario" /* illegale */ lastname = "Rossi" /* illegale */ fullname = "Sig."+firstname+lastname /* illegale */ Esiste pero' una libreria di routines per il trattamento delle stringhe ("< string.h >"). Pagina 22

23 Stampare una stringa Per stampare una stringa si usa printf() con lo speciale carattere di controllo %s: printf("%s", nome); Nota: è sufficiente avere il nome della stringa. Pagina 23

24 Esempio stampa di una stringa #include <stdio.h> #include <stdlib.h> main() { char string_nome[80]; printf("inserisci il tuo nome:\n"); scanf("%s", string_nome); printf("nome: %s\n", string_nome); //ulteriore modo di stampare il nome printf("nome IN ALTRO MODO: %s\n", &string_nome[0]); system("pause"); } Pagina 24

25 Output stampa di una stringa inserisci il tuo nome: antonio NOME: antonio NOME IN ALTRO MODO: antonio Premere un tasto per continuare... Pagina 25

26 il carattere \0 Al fine di permettere l'utilizzo di stringhe con lunghezza variabile, il carattere \0 viene utilizzato per indicare la fine di una stringa. In questo modo, se abbiamo una stringa dichiarata di 50 caratteri (char name[50];), e la utilizziamo per memorizzare il nome "Dave", il suo contenuto (a partire da sinistra) sarà la parola Dave immediatamente seguita dal segno di fine stringa \0, e quindi tutti gli altri caratteri (fino ad arrivare alla lunghezza di 50) risulteranno vuoti. Pagina 26

27 Esercizio Stringhe Dichiarare un array di 6 elementi di tipo char. Inserire in tale array la stringa DINO Stampare a video il contenuto dell array di 6 elementi dichiarato in precedenza. Pagina 27

28 Soluzione esercizio Stringhe #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { char nome[6]; nome[0] = 'D'; nome[1] = 'I'; nome[2] = 'N'; nome[3] = 'O'; printf("prova stampa DINO = %s\n", nome); nome[4] = '\0'; printf("ri-prova stampa DINO = %s\n", nome); system("pause"); } Pagina 28

29 Output esercizio Stringhe prova stampa DINO = DINO$³ CÂÇ # RI-prova stampa DINO = DINO Premere un tasto per continuare... Pagina 29

30 Spiegazione esercizio Stringhe char nome[6]; nome[0] = 'D'; nome[1] = 'I'; nome[2] = 'N'; nome[3] = 'O'; nome[4] = \0';?????? D I N O?? D I N O \0? Senza \0 la printf non può conoscere la fine della stringa che si vuole stampare, quindi vengono stampati anche valori ignoti (tipo $³ CÂÇ #) Pagina 30

31 Le Funzioni il C considera "main()" come una funzione. La forma generale di una funzione e': returntype function_name (param1, param2,...) { local variables function code (C statements) } Pagina 31

32 Tipo di ritorno Se manca la definizione del tipo della funzione ("returntype", tipo della variabile di ritorno della funzione), il C assume che il ritorno della funzione sia di tipo integer (int); ATTENZIONE: questo può essere una delle cause di problemi nei programmi. Pagina 32

33 Esempio Esempio di una funzione che calcola la media tra due valori: valore di ritorno argomenti float calcolamedia(float a, float b) { float media; media = (a + b) / 2; return(media); } Pagina 33

34 Eseguire una funzione Per richiamare tale funzione si procede nel seguente modo: main() { float a = 10, b = 25, risultato; risultato = calcolamedia(a, b); printf("valore medio = %f\n", risultato); } Nota: l'istruzione "return" ritorna il risultato della funzione al programma principale. Pagina 34

35 Programma calcola media #include <stdio.h> #include <stdlib.h> float calcolamedia(float a, float b) { float media; media = (a + b) / 2; return(media); } main() { } float a = 10, b = 25, risultato; risultato = calcolamedia(a, b); printf("valore medio = %f\n", risultato); Pagina 35

36 Domanda Cosa succede se inverto l ordine delle funzioni? #include <stdio.h> #include <stdlib.h> main(){ float a = 10, b = 25, risultato; risultato = calcolamedia(a, b); printf("valore medio = %f\n", risultato); } float calcolamedia(float a, float b){ float media; media = (a + b) / 2; return(media); } Pagina 36

37 Risposta Il compilatore non può sapere cos è calcolamedia la funzione prima va dichiarata poi va usata #include <stdio.h> #include <stdlib.h> float calcolamedia(float a, float b); main(){ float a = 10, b = 25, risultato; risultato = calcolamedia(a, b); printf("valore medio = %f\n", risultato); } float calcolamedia(float a, float b){ float media; media = (a + b) / 2; return(media); } Pagina 37

38 Prototipi di funzioni Prima di usare una funzione, il C deve riconoscere il tipo di ritorno e il tipo dei parametri che la funzione si aspetta. Va fatta una dichiarazione Lo standard ANSI del C ha introdotto un nuovo e migliore metodo per fare questa dichiarazione rispetto alle vecchie versioni di C (ricordiamo che le moderne versioni del C aderiscono allo standard ANSI). Pagina 38

39 Dichiarazione di funzione L'importanza della dichiarazione e' doppia: - viene fatta per avere un codice sorgente più strutturato e perciò facile da leggere ed interpretare; - permette al compilatore C di controllare la sintassi delle chiamate di funzioni. Pagina 39

40 Dichiarazione di funzione (2) Fondamentalmente, se una funzione e' stata definita prima di essere usata (call) allora è possibile semplicemente usare la funzione. Nel caso contrario, è obbligatorio dichiarare la funzione; la dichiarazione stabilisce in modo semplice il ritorno della funzione ed il tipo dei parametri utilizzati da questa. E' buona norma (e solitamente viene fatto) dichiarare tutte le funzioni all'inizio del programma, sebbene non sia strettamente necessario. Pagina 40

41 Dichiarazione di funzione (3) Per dichiarare un prototipo di funzione bisogna semplicemente stabilire il ritorno della funzione, il nome della funzione e tra le parentesi elencare il tipo dei parametri nell'ordine in cui compaiono nella definizione di funzione. Ad esempio: int strlen(char[]); Questo dichiara che una funzione di nome "strlen" ritorna un valore integer ed accetta una singola stringa come parametro. Pagina 41

42 Una scorciatoia le funzioni e le variabili possono essere dichiarate sulla stessa linea di codice sorgente. Questa procedura era molto piu' diffusa nei giorni del pre-ansi C; da allora le funzioni solitamente vengono dichiarate separatamente all'inizio del programma. La prima procedura risulta ancora perfettamente valida, purchè venga rispettato l'ordine in cui gli oggetti compaiono nella definizione della funzione. int length, strlen(char[]); dove "length" e' una variabile, e "strlen" e' la funzione (come nell'esempio precedente). Pagina 42

43 Funzioni void Se non si vuole ritornare alcun valore da una funzione è sufficiente dichiararla di tipo void ed omettere il return. void cento(){ int loop; for (loop = 0; loop < 10; loop++); printf("%d\n", loop * loop); } main(){ cento(); } Nota: è obbligatorio mettere le parentesi () dopo il nome della funzione anche se non ci sono parametri. Pagina 43

44 Funzioni ed array Possono essere passati alle funzioni come parametri anche array singoli o multidimensionali. Gli array monodimensionali possono essere passati nel seguente modo: float trovamedia(int size,float list[]){ int i; float sum = 0.0; for (i = 0; i < size; i++) sum += list[i]; return(sum/size); } Pagina 44

45 Spiegazione Nella precedente funzione trovamedia la dichiarazione "float list[]" dichiara al C che "list" è un array di float. Non viene specificata la dimensione di un array quando è un parametro di una funzione. Pagina 45

46 Esempio d uso per trovamedia #include <stdio.h> #include <stdlib.h> //dichiarazione di funzione float trovamedia(int size, float list[]); //main main(){ float numeri[2]; numeri[0] = 1.2; numeri[1] = 3.6; float media = trovamedia(2, numeri); printf("la media e' %f\n", media); system("pause"); } OUTPUT la media e' Premere un tasto per continuare... //codice della funzione float trovamedia(int size,float list[]){ int i; float sum = 0.0; for (i = 0; i < size; i++) sum += list[i]; return(sum/size); } Pagina 46

47 Funzioni ed array multidimensionali Array multidimensionali possono essere passati alle funzioni nel seguente modo: void stampatabella(int xsize, int ysize, float tabella[][5]) { int x,y; for (x = 0; x < xsize; x++) { for (y = 0; y < ysize; y++) printf( \t%f, tabella[x][y]); printf("\n"); } } Pagina 47

48 Spiegazione Nella precedente funzione stampatabella, la parte di codice "float tabella[][5]" dichiara al C che tabella è un array di float di dimensioni nx5. E' importante notare che dobbiamo specificare la seconda dimensione (e le successive) del vettore, ma non la prima dimensione. Pagina 48

49 Riepilogo: array e funzioni riepilogando, nel caso di array singoli non e' necessario specificare la dimensione dell'array nella definizione come parametro della funzione, mentre nel caso di array multidimensionali si può non specificare solo la prima dimensione. Pagina 49

50 Esercizio: array e funzioni Si scriva un programma che prenda in ingresso da tastiera 10 interi, li memorizzi in un array, ordini tale array e stampi la lista dei numeri inseriti dall utente e la stessa lista ordinata. Esempio: Input: Output: Pagina 50