Programmazione Procedurale in Linguaggio C++

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1 Programmazione Procedurale in Linguaggio C++ Strutture di Controllo Parte 4 Conclusioni versione 2.1 Questo lavoro è concesso in uso secondo i termini di una licenza Creative Commons (vedi ultima pagina) G. Mecca Università della Basilicata mecca@unibas.it Strutture di Controllo: Conclusioni >> Sommario Sommario Ricapitolazione Convenzioni di Stile Tecniche Algoritmiche Notevoli Somma con Accumulatore Conteggio con Contatore Variabili Bandiera ( flag ) Simulazione Convalida dei Dati in Ingresso Errori Frequenti 2

2 Strutture di Controllo: Conclusioni >> Ricapitolazione Ricapitolazione Strutture di controllo elementi fondamentali della programmazione procedurale consentono di eseguire o meno una porzione di programma sulla base di condizioni Due categorie istruzioni condizionali istruzioni iterative o cicli 3 Strutture di Controllo: Conclusioni >> Ricapitolazione Ricapitolazione Istruzioni condizionali servono ad eseguire una porzione oppure un altra sulla base del valore di una condizione Condizione espressione a valori booleani Due istruzioni (in tutti i linguaggi) IF-THEN-ELSE IF-THEN 4

3 Strutture di Controllo: Conclusioni >> Ricapitolazione Ricapitolazione Istruzioni iterative servono ad eseguire più volte una porzione di programma sulla base del valore di una condizione Due istruzioni (in tutti i linguaggi) WHILE (cicli aperti oppure cicli chiusi ) FOR (cicli chiusi o a conteggio) 5 Strutture di Controllo: Conclusioni >> Convenzioni di Stile Convenzioni di Stile In questo corso (e nei successivi) convenzioni sullo stile di scrittura del codice Obiettivi uniformare il modo di scrivere il codice per renderlo più leggibile e per favorire la collaborazione nei gruppi di lavoro Tendenza internazionale 6

4 Strutture di Controllo: Conclusioni >> Convenzioni di Stile Convenzioni di Stile Nelle lezioni successive raffineremo progressivamente le nostre regole in modo che valgano anche dopo (Java, C#) Per ora a) regole sull indentazione del codice b) regole sulle parentesi graffe c) regole sulle espressioni d) regole sui nomi di variabili 7 Strutture di Controllo: Conclusioni >> Convenzioni di Stile Convenzioni di Stile a) Indentazione codice di un programma: insieme di blocchi nidificati (es: strutture di controllo) Per rendere più leggibile il codice è necessario dentellarlo (o indentarlo ) le istruzioni di ogni blocco sono rientrate rispetto alle parentesi molto importante Regola: rientri di 4 spazi 8

5 Strutture di Controllo: Conclusioni >> Convenzioni di Stile Codice senza Indentazione #include <iostream.h> void main() { float voto, sommavoti, media; int numeroesami; bool continua; continua = true; numeroesami = 0; sommavoti = 0.0; while (continua == true) { cout << "Immetti il voto (0 per fermarti)" << endl; cin >> voto; if (voto == 0) continua = false; else { numeroesami++; sommavoti += voto; if (numeroesami > 0) { media = sommavoti/numeroesami; cout << "La media vale: " << media << endl; else cout << "Non hai fornito nessun voto" << endl; 9 Strutture di Controllo: Conclusioni >> Convenzioni di Stile Convenzioni di Stile b) Posizione delle parentesi graffe due convezioni principali Convenzione n.1 Convenzione n.2 if (condizione) { <istruzioni>; if (condizione) { <istruzioni>; else { <istruzioni>; if (condizione) { <istruzioni>; else { <istruzioni>; 10

6 Strutture di Controllo: Conclusioni >> Convenzioni di Stile Convenzioni di Stile Regola n.1 adotteremo la convenzione n.1 Regola n.2 utilizzeremo sempre le parentesi anche nel caso in cui un blocco contenga un unica istruzione 11 Strutture di Controllo: Conclusioni >> Convenzioni di Stile Convenzioni di Stile c) Scrittura delle espressioni espressione: fatta di operandi ed operatori per renderla più leggibile è possibile inserire spazi tra operandi ed operatori Esempio (sqrt(x)+(y-z))==k (sqrt(x) + (y - z)) == k 12

7 Strutture di Controllo: Conclusioni >> Convenzioni di Stile Convenzioni di Stile d) Nomi delle variabili identificatori regola n.1: iniziale minuscola (es: voto, continua) regola n.2: convenzione cammello Convenzione cammello identificatore fatto di più parole concatenate ogni iniziale a parte la prima è maiuscola es: sommavoti, numeroesami 13 Strutture di Controllo: Conclusioni >> Convenzioni di Stile #include <iostream.h> void main() { int voto, sommavoti, numeroesami; float media; bool continua; continua = true; numeroesami = 0; sommavoti = 0; while (continua == true) { cout << "Immetti il voto (0 per fermarti)" << endl; cin >> voto; if (voto == 0) { continua = false; else { numeroesami++; sommavoti += voto; if (numeroesami > 0) { media = ((float)sommavoti) / numeroesami; cout << "La media vale: " << media << endl; else { cout << "Non hai fornito nessun voto" << endl; a) rientri di 4 spazi NO più istruzioni per linea b) posizione delle parentesi NO convenzione n. 2 + parentesi sempre c) espressioni NO (continua==true) d) nomi delle variabili NO numeroesami NO somma_voti 14

8 Tecniche Algoritmiche Notevoli A questo punto potremmo procedere alla simulazione dell esecuzione dei progetti di riferimento Ma, prima di farlo è opportuno descrivere preliminarmente alcuni aspetti del codice 15 Tecniche Algoritmiche Notevoli Infatti i due programmi utilizzano delle tecniche algoritmiche notevoli Tecniche algoritmiche notevoli soluzioni standard a problemi ricorrenti di programmazione rappresentano un bagaglio di conoscenze riutilizzabili per il programmatore 16

9 Tecniche Algoritmiche Notevoli Tecniche notevoli nei due progetti somma con variabile accumulatore >> somma dei voti conteggio con variabile contatore >> conteggio del numero di esami utilizzo di una variabile bandiera >> controllo del ciclo while Inoltre, vedremo anche convalida dei dati forniti dall utente 17 Somma con Accumulatore Somma dei voti utilizzo una variabile come accumulatore inizialmente la variabile vale 0 ad ogni esecuzione del ciclo sommo al valore precedente il nuovo voto ( accumulo il valore nella variabile) Tecnica notevole utilizzabile tutte le volte che bisogna sommare un insieme di valori 18

10 Somma con Accumulatore #2500 Memoria RAM numeroesami #2501 sommavoti 1. float voto, sommavoti; 2. int numeroesami, i; 3. cout << "Quanti esami? ; 4. cin >> numeroesami; 5. sommavoti = 0.0; #2502 #2503 i voto Schermo 6. for (i = 0; i < numeroesami; i++) { Quanti esami? 3 7. cout << Voto? "; Voto? cin >> voto; Voto? sommavoti = sommavoti + voto; 10. Voto? 24 xxx 3 xxx xxx xxx Somma con Accumulatore La stessa tecnica è usata anche nella versione basata su while In questo caso però oltre a sommare i voti, bisogna anche contare gli esami inoltre bisogna decidere quando fermarsi a questo scopo vengono usate due altre tecniche notevoli 20

11 Conteggio con Contatore Conteggio degli esami conteggio attraverso la variabile intera numeroesami la variabile svolge le funzioni di contatore valore iniziale pari a 0 incrementata ad ogni nuovo voto Anche questa è una tecnica notevole contare gli elementi di un insieme 21 Un Esempio: Media con While #include <iostream.h> void main() { int voto, sommavoti, numeroesami; float media; bool continua; continua = true; numeroesami = 0; sommavoti = 0; while (continua == true) { cout << "Immetti il voto (0 per fermarti)" << endl; cin >> voto; if (voto == 0) { continua = false; else { numeroesami++; sommavoti += voto; if (numeroesami > 0) { media = ((float)sommavoti) / numeroesami; cout << "La media vale: " << media << endl; else { cout << "Non hai fornito nessun voto" << endl; 22

12 Conteggio con Contatore Attenzione abbiamo già visto questa tecnica Cicli a conteggio è la stessa tecnica che viene utilizzata per controllare i cicli a conteggio anche in quel caso viene utilizzato un contatore (per contare il numero di esecuzioni del ciclo) 23 Un Esempio Già Visto: I 5 Quadrati #include <iostream.h> void main() { float lato, area; int i; i = 0; while (i < 5){ cout << Immetti la lung. del lato << endl; cin >> lato; area = lato * lato; cout << Area quadrato: << area << endl; i++; cout << Fine ; ATTENZIONE: nel caso della media non conto il numero di esecuzioni del ciclo, ma il numero di voti forniti 24

13 Variabile Bandiera ( Flag ) Quando fermarsi? viene utilizzata una variabile booleana inizializzata a true il ciclo prosegue finchè la var. è vera (la var. è la bandiera che da via libera al ciclo) ad ogni nuovo voto si controlla se l utente vuole interrompere; in questo caso la variabile diventa falsa) Tecnica notevole per il controllo di cicli 25 Un Esempio: Media con While #include <iostream.h> void main() { int voto, sommavoti, numeroesami; float media; bool continua; continua = true; numeroesami = 0; sommavoti = 0; while (continua == true) { cout << "Immetti il voto (0 per fermarti)" << endl; cin >> voto; if (voto == 0) { continua = false; else { numeroesami++; sommavoti += voto; if (numeroesami > 0) { media = ((float)sommavoti) / numeroesami; cout << "La media vale: " << media << endl; else { cout << "Non hai fornito nessun voto" << endl; 26

14 Variabile Bandiera ( Flag ) Una annotazione la condizione del ciclo while avrebbe potuto essere scritta anche come while (continua) {... infatti, le due espressioni, (continua) (continua==true) sono equivalenti (vere se continua vale true, false se continua vale false ) espressione fatta da un unico operando e nessun operatore 27 Variabile Bandiera ( Flag ) Più in generale data una variabile b di tipo bool dovunque sia necessario utilizzare un espressione del tipo (b==true), è possibile utilizzare solo (b) dovunque sia necessario utilizzare un espressione del tipo (b==false) è possibile utilizzare solo (!b) vera se b vale false falsa se b vale true 28

15 Simulazione A questo punto siamo pronti a simulare l esecuzione della versione con while ci concentriamo sull esecuzione del ciclo while, e quindi sulla somma sul conteggio sull uso del flag 29 Simulazione 1. continua = true; 2. numeroesami = 0; 3. sommavoti = 0; 4. while (continua == true) { 5. cout << Voto? (0 stop) ; 6. cin >> voto; 7. if (voto == 0) { 8. continua = false; 9. else { 10. numeroesami++; 11. sommavoti += voto; Memoria RAM #2500 numeroesami #2501 sommavoti #2502 continua #2503 voto Schermo Voto? (0 stop) 21 Voto? (0 stop) 22 Voto? (0 stop) 0 xxx 012 xxx xxx true false xxx

16 Convalida dell Input mediaforconvalida.cpp >> mediawhileconvalida.cpp >> I due programmi acquisiscono dati dall utente sarebbe necessario verificare la correttezza dei valori forniti es: voto tra 18 e 30 es: numero di esami >= 0 Convalida dei valori in ingresso è possibile utilizzare un ciclo while 31 Convalida dell Input In particolare il ciclo viene dopo una lettura; es: cin >> numeroesami; la condizione del ciclo è vera nel caso in cui il valore letto sia scorretto es: while (numeroesami <= 0) {... se viene letto un valore corretto, il ciclo di convalida viene ignorato se viene letto un valore scorretto, il ciclo inizia, e va avanti finchè non viene fornito un valore corretto 32

17 Convalida dell Input Una soluzione alternativa: cout << Esami?" << endl; cin >> numeroesami; while (numeroesami < 0) { cout << Errore << endl; cout << Esami?" << endl; cin >> numeroesami; Svantaggi di questa soluzione: - il codice è meno compatto - è molto meno leggibile Utilizzeremo la seconda bool continua; continua = true; while (continua) { cout << Esami?" << endl; cin >> numeroesami; if (numeroesami < 0) { cout << "Errore ; else { continua = false; 33 Strutture di Controllo: Conclusioni >> Errori Frequenti Errori Frequenti Un errore sintattico frequente parentesi graffe mancanti per i blocchi delle istruzioni di controllo Due casi entrambe le parentesi mancanti solo la parentesi finale è mancante 34

18 Strutture di Controllo: Conclusioni >> Errori Frequenti Un Esempio: Media con For #include <iostream.h> manca la parentesi di chiusura void main() { int voto, sommavoti; float media; int numeroesami, i; cout << "Quanti esami hai sostenuto?" << endl; cin >> numeroesami; sommavoti = 0; for (i = 0; i < numeroesami; i++) { cout << "Immetti il voto di un esame" << endl; cin >> voto; sommavoti += voto; if (numeroesami > 0) media = ((float)sommavoti) / numeroesami; cout << "La media vale: " << media << endl; else { cout << "Non hai fornito nessun voto" << endl; mancano le parentesi del I blocco 35 Strutture di Controllo: Conclusioni >> Errori Frequenti Errori Frequenti Nel primo caso (parentesi di chiusura) il compilatore considera il blocco aperto fino alla fine del file e alla fine del file segnala l errore Error E2134 mediafor.cpp 23: Compound statement missing in function main() Blocco di istruzioni senza parentesi chiusa Nel secondo caso (parentesi dell if) il compilatore considera il blocco fatto di una sola istruzione; errore quando incontra else Error E2054 mediafor.cpp 20: Misplaced else in function main() Else fuori posto 36

19 Strutture di Controllo: Conclusioni >> Errori Frequenti Errori Frequenti Un errore logico frequente nei cicli a conteggio programmati con while, gestione scorretta della variabile di ciclo mancanza dell inizializzazione mancanza dell incremento In questi casi il ciclo si comporta in modo scorretto nel secondo caso si verifica un loop 37 Strutture di Controllo: Conclusioni >> Errori Frequenti Errori Frequenti Manca inizializzazione il comportamento è casuale dipende dal valore di i int i; while (i < 5) { cout << Valore di i: ; cout << i << endl; i++; Manca l incremento tipicamente si verifica un loop int i; i = 0; while (i < 5) { cout << Valore di i: ; cout << i << endl; 38

20 Strutture di Controllo: Conclusioni >> Sommario Riassumendo Ricapitolazione Convenzioni di Stile (ATTENZIONE) Tecniche Algoritmiche Notevoli (ATTENZIONE) Somma con Accumulatore Conteggio con Contatore Variabili Bandiera ( flag ) Simulazione Convalida dei Dati in Ingresso Errori Frequenti 39 Strutture di Controllo: Conclusioni >> Un Esempio Un Esempio: Media con For #include <iostream.h> void main() { int voto, sommavoti; float media; int numeroesami, i; cout << "Quanti esami hai sostenuto?" << endl; cin >> numeroesami; sommavoti = 0; for (i = 0; i < numeroesami; i++) { cout << "Immetti il voto di un esame" << endl; cin >> voto; sommavoti += voto; if (numeroesami > 0) { media = ((float)sommavoti) / numeroesami; cout << "La media vale: " << media << endl; else cout << "Non hai fornito nessun voto" << endl; 40

21 Strutture di Controllo: Conclusioni >> Un Esempio Un Esempio: Media con While #include <iostream.h> void main() { int voto, sommavoti, numeroesami; float media; bool continua; continua = true; numeroesami = 0; sommavoti = 0; while (continua == true) { cout << "Immetti il voto (0 per fermarti)" << endl; cin >> voto; if (voto == 0) { continua = false; else { numeroesami++; sommavoti += voto; if (numeroesami > 0) { media = ((float)sommavoti) / numeroesami; cout << "La media vale: " << media << endl; else { cout << "Non hai fornito nessun voto" << endl; 41 Termini della Licenza Termini della Licenza This work is licensed under the Creative Commons Attribution- ShareAlike License. To view a copy of this license, visit or send a letter to Creative Commons, 559 Nathan Abbott Way, Stanford, California 94305, USA. Questo lavoro viene concesso in uso secondo i termini della licenza Attribution-ShareAlike di Creative Commons. Per ottenere una copia della licenza, è possibile visitare oppure inviare una lettera all indirizzo Creative Commons, 559 Nathan Abbott Way, Stanford, California 94305, USA. 42