Appunti, esempi ed esercizi sui linguaggi C/C++

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1 Appunti, esempi ed esercizi sui linguaggi C/C++ Dispense e materiale didattico su Ambiente di sviluppo Dev C++ // commento su una linea /* commento su più linee - inizio commento su più linee fine */ //programma n 1 uso di cin e cout, stringa di caratteri void main() //dichiarazione della funzione principale //inizio blocco char * nome_utente; cout<<"inserisci il tuo nome "; cin>> nome_utente; cout << "ciao "<< nome_utente << endl; //fine blocco cin e cout non sono istruzioni, bensì oggetti particolari (stream) che possiamo tuttavia utilizzare al posto delle funzioni printf() e scanf() tipiche del C, per semplificare la scrittura del codice. L operatore << si può utilizzare più volte sulla stessa linea. In alcune righe viene specificato anche endl come operando destro dell operatore <<. Si tratta di un manipolatore che manda a capo l output su console. //programma n 2 controllo (con if) su due variabili di tipo intero void main() //dichiarazione della funzione principale int a, b; //dichiarazione di due variabili di tipo intero cin>>a; //lettura di a da tastiera cin>>b; //lettura di b da tastiera //controllo sul numero più grande if (a>b) cout << a << " e' più grande di" << b << endl; else if (a<b) cout << b << " e' più grande di" << a << endl; else cout << a << " e' uguale a " << b << endl; //esercizio n 3a controllo (con if e for) ricerca del massimo //esercizio da completare, seguendo l esempio dell esercizio 2 // file di intestazione (header) che contiene

2 void main() //dichiarazione della funzione principale int n, x, max=-32768; //dichiarazione di tre variabili di tipo intero cin>>n; //lettura di n da tastiera for (int i=1;i<=n;i++) //lettura di x //confronto di x con max ed eventuale memorizzazione in max // scrivere il massimo (valore di max) //es. 3 b modificare il programma dell es. n 3 utilizzando solo interi senza segno // e quindi modificando anche il valore di max si può utilizzare il tipo: unsigned int //soluzione dell esercizio 3a void main() //dichiarazione della funzione principale int n, x, max=-32768; //dichiarazione di tre variabili di tipo intero cin>>n; //lettura di n da tastiera for (int i=1;i<=n;i=i+1) cin >> x; //lettura di x if (x>max) max=x; // se x è maggiore di max, max=x cout << max; // scrive il massimo (valore di max) //esercizio n 4 stesso problema, ma risolto con un vettore di interi con segno void main() //dichiarazione della funzione principale int n, x, imax; //dichiarazione di tre var. intere int v[100]; //dichiarazione di un vettore v di 100 interi int c; do cin>>n; while(n>=100); //lettura di n da tastiera //lettura (o caricamento) del vettore for (int i=1;i<=n;i++) cout<< inserisci l elemento n <<i; cin >> v[i-1]; //lettura di v[i-1] //ricerca del massimo imax=0;

3 for (int i=1;i<n;i=i+1) if (v[i]>v[imax]) imax=i; // se v[i] è maggiore di v[imax], imax=i // visualizzazione del massimo cout << la posizione del massimo è <<imax; // scrive l indice del massimo (valore di imax) cout << e il massimo valore è <<v[imax]; //esercizio 4b int main() float v[81]; int i; //caricamento del vettore for(i=0;i<10;i++) cout<<"inserisci l'elemento di posizione "<<i<<" -> "; cin>>v[i]; // visualizzazione del vettore for(i=0;i<10;i++) cout<<"elemento di posizione "<<i<<" -> "<<v[i]<<endl; for(i=0;i<10;i++) v[i]-=0.5; //si diminuisce il voto di mezzo punto //per ogni elemento del vettore // visualizzazione del vettore for(i=0;i<10;i++) cout<<"elemento di posizione "<<i<<" -> "<<v[i]<<endl; return 0; Esercizio n 4b int main() //dichiarazione e inizializzazione con costanti int a[]=5,1,3,8,7; for(int i=0;i<5;i++) cout<<a[i]<<" "; return 0;

4 Esercizio n 5 Realizzare un programma per: leggere il raggio (di tipo non intero) calcolare l area di un cerchio e la circonferenza visualizzare i valori calcolati (definire pi greco come costante utilizzando prima #define e poi const) soluzione: il programma in pratica non cambia, si può utilizzare uno dei due seguenti metodi: #define PI const float PI= ; //Soluzione con #define #define pigreca void main( ) float raggio; float area; cout << "Inserire il raggio: "; cin >> raggio; cout << endl; area = raggio * raggio * pigreca; cout << "L'area del cerchio è: " << area << endl; system( PAUSE ); //Soluzione con const void main( ) float raggio; const float pigreca = ; float area; cout << "Inserire il raggio: "; cin >> raggio; cout << endl; area = raggio * raggio * pigreca; cout << "L'area del cerchio è: " << area << endl; system( PAUSE ); (in grassetto le differenze) Prova dei programmi di sopra. Esercizio 6 Calcolo del fattoriale. Si ricorda che il fattoriale si indica in matematica come: n! = n * (n-1) * (n-2) * 1 esempio 5!=5*4*3*2*1 Realizzare una funzione C/C++ per il calcolo del fattoriale: prima con il while, poi con il for (da n a 1 e poi il contrario). N.B. il! non può essere utilizzato come parte di un identificatore (ovvero il nome di una variabile) perché è un simbolo riservato che vuol dire NOT. Quindi non si può definire una variabile n!, ma si può chiamare f o fatt. //soluzione con for a crescere, da trasformare in funzione int main()

5 int n, i, fatt; cin>>n; fatt=1; for(i=1;i<=n; i++;) fatt=fatt*i; cout<<fatt<<endl; return 0; Esercizio 7 Sempre utilizzando le istruzioni di sopra per le iterazioni (cicli) realizzare prima un programma E POI UNA FUNZIONE per la calcolare il numero di Fibonacci (serie di Fibonacci) 1) a=0 //equivale a f0 2) b=1 //equivale a f1 3) c=a+b 2 3 //equivale a f2 a=b 1 2 b=c 2 3 //spunto di soluzione (solo ciclo), IL RESTO FATELO VOI a=0; b=1; for(i=3;i<=n;i++) c=a+b; a=b; b=c; //esercizio n 8 //le funzioni definite dall utente in C/C++ /*funzioni: doppio restituisce il doppio di un intero passato come parametro in ingresso funzioni: dividi restituisce il primo numero diviso il secondo*/ void ciccio() cout<< ciao ciccio ; int doppio(int n) return n*2; float dividi(float a, float b) return a/b; void main() int x; float y; ciccio(); cin >> x; cin >> y; //doppio(6) ; errata cout << doppio(3) << endl; int z=doppio(x); cout << dividi(7, 5)<< endl; Modificare il main in modo da visualizzare il doppio di 3, e la divisione di 7 per 5, usando le funzioni dichiarate in precedenza.

6 Esistono funzioni definite in altri programmi o librerie (ad esempio la funzione sizeof() già utilizzata precedentemente) //esercizio n 9 //visualizzazione della data e dell ora di sistema //si utilizza la funzione time() che opera una modifica del valore della var. tempo, passata per riferimento (c è & davanti) #include <time.h> // libreria per la gestione di data, ora e intervalli di tempo void main() long tempo; time(&tempo); //la funzione time modifica una variabile tempo di tipo long cout << "Data e ora istantanea : " << asctime(localtime(&tempo)) << endl; cin.get(); // anche questa è una funzione; attende un carattere // in alternativa a system("pause") //esercizio n 10 //variabili per riferimento /*funzione che scambia due interi passati come parametri in ingresso a e b sono passate per indirizzo o per riferimento (c'è & davanti) */ void scambia(int &a, int &b) //c è una variabile interna o locale alla funzione, mentre a e b vengono modificate int c; c=a; a=b; b=c; //scambia è dichiarata di tipo void, quindi non restituisce nulla! //funzione principale main che richiama la funzione definita sopra void main() int x,y; cin >> x; cin >> y; scambia(x, y); cout << x << endl; cout << y << endl; //esercizio n 11 //realizzare una funzione per il calcolo del fattoriale, SOSTITUENDO AI COMMENTI LE ISTRUZIONI APPROPRIATE E PROVARNE IL FUNZIONAMENTO long int fattoriale(int n) //dichiarazione variabili necessarie alla funzione (variabili locali) //calcolo del fattoriale (con un ciclo for) return fatt;

7 int main() int x; //leggi x da tastiera //scrivi fattoriale(x) return 0; //esercizio n 12 //realizzare una funzione per il calcolo della potenza(a, esp) come a elevato a esp STAMPARE E CONSEGNARE I LISTATI AI PROFESSORI (SCRIVERE ANCHE NOME E COGNOME) //esercizio n 13 esercizio con i cicli: realizzare un semplice programma in C/C++ per leggere dieci valori interi da tastiera e visualizzarli funzione per risolvere un equazione di secondo grado ritorna 1 se sol. reali e distinte ritorna 0 se sol. reali e coincidenti ritorna 1 se sol. Immaginarie int soluzioni(float a, float b, float c, float &x1, float &x2) float delta=b*b-4*a*c; if (delta>0) x1=(-b-sqrt(delta))/(2*a); x2=(-b+sqrt(delta))/(2*a); return 1; if (delta==0) x1=x2=-b/(2*a); return 0; if (delta<0) return -1; // esercizio 14 // esercizio con gli array //dichiarazione dell array di 10 elementi di tipo intero int a[10]; // lettura di un array di 10 elementi for(i=0; i < 10; i++) cout << inserisci l elemento n. << i << endl; cin >> a[i]; / // visualizzazione di un array di 10 elementi (un elemento per riga)

8 for(i=0; i < 10; i++) cout << a[i] <<endl; // visualizzazione di un array di 10 elementi nella stessa riga for(i=0; i < 10; i++) cout << a[i] << ; cout<< \n ; //dichiarazione dell array di 10 righe e 20 colonne di elementi di tipo intero int a[10][20]; 0..9 e ) realizzare un programma che, letto un array di 10 elementi di tipo intero, calcola la media degli elementi pari variante dello stesso programma 2) realizzare un programma che letto un array di 10 elementi di tipo intero, calcola la media degli elementi con indice pari una volta che i programmi funzionano, trasformarli utilizzando le funzioni: FUNZIONE PER LEGGERE UN ARRAY N.B. Non si devono controllare gli elementi in lettura. FUNZIONE CHE RESTITUISCE LA MEDIA DEI PARI (è un ciclo che controlla ogni elemento e se è pari lo somma per calcolare poi la media) FUNZIONE CHE RESTITUISCE LA MEDIA DEGLI ELEMENTI CON INDICE PARI Ovviamente le funzioni devono essere richiamate dal main.

9 Operazioni logiche Linguaggio parlato E logico O logico NON logico Nome AND OR NOT inglese Linguaggio matematico Pascal and or not C/C++ &! Esempi linguaggio parlato (significato in italiano) metalinguaggio o pseudocodifica se x è minore o uguale a y allora assegna a z il valore 6 se x<=y allora z=6 se x<=y allora z 6 Pascal if x<=y then z:=6 ; Linguaggio C/C++ if(x<=y) z=6; Attenzione! In C/C++, nelle condizioni, dobbiamo indicare i simboli & e due volte come nel caso di = Esempi in C++ La frase se a è uguale a 0 allora scrivi la divisione non si può fare si traduce in C/C++: if (a==0) cout<< la divisione non si può fare ; La frase se a è minore di b e b è minore di c allora scrivi il più piccolo è a si traduce in C+ +: if ((a<b)&&(b<c)) cout<< il più piccolo è a ; la frase se a è più grande di b oppure a è più grande di c scrivi a è più grande di b o c si traduce: if (a>b a>c) cout<< a è più grande di b o c ; se a è pari scrivi a è pari if (a%2==0) cout<< a è pari ; se x è multiplo di 5 incrementa la somma dei multipli di 5 if (x%5==0) multipli5=multipli5+1; if (x%5==0) multipli5++; alcuni esempi di funzioni predefinite (file math.h e stdlib.h) radice quadrata di n: sqrt(n) elevamento a potenza: pow(base, esponente)

10 Tipi elementari (o primitivi) Un tipo è una coppia < V, O >, dove V è un insieme di valori e O è un insieme di operazioni per la creazione e la manipolazione di elementi di V. In un linguaggio di programmazione i tipi rappresentano le categorie di informazioni che il linguaggio consente di manipolare. I tipi di dato base principali forniti dal C++, o tipi predefiniti, sono i seguenti: Tipo di dato Booleani Caratteri Interi Virgola mobile Virgola mobile doppia precisione Parola chiave bool char int float double Il tipo bool serve a rappresentare i valori di verità e su di esso sono definite sostanzialmente le normali operazioni logiche (&& per l'and, per l'or,! per la negazione...). Il tipo char è utilizzato per rappresentare piccoli interi (e quindi su di esso possiamo eseguire le normali operazioni aritmetiche) e singoli caratteri, viene memorizzato su almeno un byte. int è utilizzato per contenere numeri interi in un intervallo più grande di char e viene memorizzato su almeno due byte. float e double contengono entrambi numeri reali, spesso nella rappresentazione a virgola mobile; float contiene valori in precisione semplice, mentre double rappresenta numeri in doppia precisione. Ai tipi fondamentali è possibile applicare dei qualificatori. I qualificatori modificano il significato dei tipi di base, ed estendono l insieme dei tipi di dati predefiniti. Esistono quattro qualificatori: signed (con segno), unsigned (senza segno), short (piccolo) e long (lungo). I qualificatori long e short modificano i valori massimo e minimo che un tipo di dato può contenere; ordinando i tipi interi per dimensione, abbiamo: short int int long int mentre ordinando i tipi reali per dimensione, abbiamo: float double long double I qualificatori signed e unsigned indicano al compilatore come usare il bit di segno con i tipi interi e i caratteri (i numeri a virgola mobile hanno sempre un segno).

11 I qualificatori non sono liberamente applicabili a tutti i tipi: short si applica solo a int, signed e unsigned solo a char e int e infine long solo a int e double. Il tutto è riassunto nella tabella cvhe segue: Tipo di dato Booleani Caratteri Interi brevi Interi Interi lunghi Caratteri con segno Interi brevi con segno Interi con segno Interi lunghi con segno Caratteri senza segno Interi brevi senza segno Interi senza segno Interi lunghi senza segno Virgola mobile Virgola mobile doppia precisione Reali lunghi Parola chiave Bool Char short int Int long int signed char signed short int signed int signed long int unsigned char unsigned short int unsigned int unsigned long int float double long double Il tipo int è per default signed e quindi è equivalente a tipo signed int, invece i tipi char, signed char e unsigned char sono considerate categorie distinte. I vari tipi sopra elencati differiscono per l'intervallo dei valori rappresentabili e per la quantità di memoria richiesta per rappresentare un valore di quel tipo (che però può variare da implementazione a implementazione). Nota Un bit è una cifra del sistema binario. Esso può assumere valore 0 o 1. Ad esempio, nel sistema binario, i numeri sono rappresentati nel modo seguente: Sistema decimale Sistema binario e così via. Una sequenza di otto bit prende il nome di byte. Utilizzando i byte, quindi, lo zero è rappresentato con 8 bit a zero: , l uno come , il due come e così via. Dato che per ogni bit è possibile specificare solo 2 cifre (0 oppure 1), con un byte si possono rappresentare 2 8 =256 numeri diversi, come gli interi compresi tra 0 e 255. Se si vogliono anche gli interi negativi, è possibile rappresentare gli interi compresi tra -128 e 127. Da questo si può capire che le variabili di tipo char occupano in pratica un byte all interno della memoria. Un discorso analogo si può fare per gli short, che rappresentano generalmente le word, cioè sequenze di due byte. Gli interi (e spesso anche i long) rappresentano sequenze di quattro byte chiamate doubleword.

12 La dimensione delle locazioni di memoria associate a variabili che hanno certi tipi non è fissa per tutte le architetture. La funzione sizeof del C++ permette di avere la dimensione in byte dei vari tipi di dato. Vediamo un esempio: // dimensione dei tipi di dato int main() cout << "Dimensione (in byte) dei tipi di dato:" << endl; cout << "bool: " << sizeof(bool) << endl; cout << "char: " << sizeof(char) << endl; cout << "short: " << sizeof(short) << endl; cout << "int: " << sizeof(int) << endl; cout << "long: " << sizeof(long) << endl; cout << "float: " << sizeof(float) << endl; cout << "double: " << sizeof(double) << endl; cout << "long double: " << sizeof(long double) << endl; return 0;