Tipi di dato. Unità 2. Domenico Daniele Bloisi. Corso di Fondamenti di Informatica Ingegneria delle Comunicazioni BCOR Ingegneria Elettronica BELR

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1 Corso di Fondamenti di Informatica Ingegneria delle Comunicazioni BCOR Ingegneria Elettronica BELR Domenico Daniele Bloisi

2 Docenti Parte I prof. Silvio Salza salza@dis.uniroma1.it Parte II ing. Domenico Daniele Bloisi, PhD bloisi@dis.uniroma1.it Nota: %7E corrisponde alla tilde ~ Pagina 2

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

4 Ricevimento Su appuntamento. Inviare una per conferma. DIS, via Ariosto 25 II piano, stanza B211 Si consiglia di controllare la bacheca degli avvisi Pagina 4

5 Sommario Variabili Assegnazione interi Lettura e scrittura di interi reali Precisione nelle rappresentazioni Conversioni di tipo Tipo di dato primitivo caratteri: char Insieme dei valori rappresentabili e la clausola unsigned Pagina 5

6 Tipo di dato (1/2) Per descrivere efficacemente la natura dei dati rappresentabili in un programma e le operazioni per manipolarli si usa il concetto di tipo di dato. Un tipo di dato è caratterizzato matematicamente da: Dominio: insieme dei possibili valori Esempio: numeri interi, numeri razionali, ecc. Operazioni: funzioni che operano sugli elementi del dominio Esempio: somma, moltiplicazione, ecc. Letterali: costanti matematiche Esempio: 23 Pagina 6

7 Tipo di dato (2/2) Le funzioni agiscono su uno o più valori del dominio per produrre un valore (eventualmente non appartenente ad esso) L associazione tipo-dato limita gli errori perché protegge il programmatore da associazioni illogiche tra dati e operatori (non presente a livello macchina) Pagina 7

8 Tipi scalari (è definito un ordinamento) Tipi aggregati (si ottengono dagli scalari) Pagina 8

9 Tipi aritmetici Pagina 9

10 Tipi Interi Pagina 10

11 Tipo: int {generalmente} Pagina 11

12 Esempio: int int a,b,c; // Dichiarazione di variabile di tipo int a = 1; // Uso di letterali b = 2; c = a + b; // Espressione aritmetica che coinvolge // operatori del linguaggio Nota: il risultato di x/y e x%y può dipendere dal compilatore quando x e y sono di segno opposto. In ogni caso vale sempre (x/y)*y + x%y = x. Nota: i valori limite del tipo int sono definiti nelle costanti INT_MIN e INT_MAX all interno del file di sistema limits.h Pagina 12

13 Lettura e scrittura di interi #include <stdio.h> int main () { int num1, num2, somma; /* dichiarazioni */ printf("primo intero\n"); /* prompt */ scanf("%d", &num1); /* lettura intero */ printf("secondo intero\n"); /* prompt */ scanf("%d", &num2); /* lettura intero */ somma = num1 + num2; /* somma e assegnamento */ printf("somma: %d\n", somma); /* stampa somma*/ return 0; /* programma terminato con successo*/ } Pagina 13

14 Lettura e scrittura di interi: risultato Pagina 14

15 Lettura e scrittura di interi: variabili Pagina 15

16 Lettura e scrittura di interi: printf Pagina 16

17 Lettura e scrittura di interi: scanf Pagina 17

18 La funzione scanf La funzione che permette l'input di un elenco di variabili è: int scanf(const char *format,... ) che legge dallo standard input (tastiera) e assegna all'elenco di variabili i valori letti. Ritorna, in caso di successo, il numero di caratteri letti. Nota. E' richiesto l'indirizzo della variabile. Pagina 18

19 Argomenti di scanf Alcuni formati possibili sono: %c per il singolo carattere %d per numeri decimali %o per numeri ottali %x per numeri esadecimali %u per unsigned int %f per float %lf per double ATTENZIONE %s per stringhe %e per formato scientifico Pagina 19

20 Esempio scanf #include <stdio.h> main() { int x; printf("inserisci un intero:\n"); ATTENZIONE alla & scanf("%d", &x); printf("ho letto %d\n", x); return 0; } Pagina 20

21 Esempio scanf: risultato Pagina 21

22 Esempio scanf: senza la & scanf("%d", x); Pagina 22

23 Esercizi Esercizio 2.4 Scrivere, compilare ed eseguire l esempio precedente. Cosa succede se si inserisce una lettera invece che un intero? Esercizio 2.5 Si scriva una funzione in linguaggio C che richieda all utente due interi e li stampi in ordine inverso rispetto all inserimento. Esempio: > Immetti primo numero: 5 Immetti secondo numero: Pagina 23

24 Errori tipici printf scanf scanf serve per chiedere all utente un dato. Tra le " " della scanf non posso mettere altro che %d, %f, ecc. ma nessuno \n o altri caratteri scanf ("%d %c %f", &numero, &car, &nu); CORRETTO scanf ("d %d %c \n ciao %f", &numero, &car, &nu); NON CORRETTO printf riceve come argomenti tanti %tipodato (%d, %f, %s, ) quante sono le variabili che voglio stampare. Vanno poi, alla fine della printf, inseriti tanti nomi di variabile quanti sono i %tipodato indicati Pagina 24

25 Espressioni di interi Il seguente frammento di programma mostra espressioni con operatori sui numeri interi: int a, b, c; a = 10/3+10%3; b = 2*-3+4; c = 2*(a+b); Pagina 25

26 Precedenza degli operatori In assenza di parentesi valgono le seguenti regole di precedenza degli operatori (le stesse usate in aritmetica): unari (es. -x) 2. * / % Esempio: è equivalente a a+b*-c a+(b*(-c)) Pagina 26

27 Overflow numerico Overflow (trabocco) si verifica quando il risultato dell'operazione non può essere rappresentato mediante il tipo stesso. int x = ; // massimo valore rappresentabile mediante int int y = x + 1; // operazione affetta da overflow, poichè il // risultato non è rappresentabile // mediante int printf("%d", y); // stampa , invece di // che è quello che ci aspetteremmo Esercizio 2.6 Verificare il comportamento del frammento di codice presentato Pagina 27

28 Operatori di assegnazione composta somma = somma + addendo; salario = salario * aumento; si può abbreviare in: somma += addendo; salario *= aumento; Per ciascun operatore +, -, *, /, % esiste il corrispondente +=, -=, *=, /=, %=. Pagina 28

29 Operatori di incremento e decremento Per incrementare di 1 una variabile intera si può usare una qualunque delle seguenti tre istruzioni equivalenti: x = x + 1; la forma più concisa è quella che x += 1; usa l operatore di post-incremento: ++. x++; Analogamente per decrementare di 1 x = x - 1; x -= 1; x--; la forma più concisa è quella che usa l operatore di post-decremento: --. Pagina 29

30 Side-effect (1/2) Il C usa il termine espressione per indicare due diverse nozioni: 1. le espressioni che hanno come effetto solamente il calcolo di un valore, come ad esempio le espressioni del tipo int, che si possono comporre secondo le regole delle espressioni matematiche; 2. le espressioni che, oltre a calcolare un valore, corrispondono ad una operazione sulla memoria, come ad esempio un'assegnazione (semplice o composta) oppure un post-incremento. Per queste espressioni useremo il termine espressioni-con-side-effect: il termine side-effect si usa, infatti, per indicare una modica della memoria del programma. Pagina 30

31 Side-effect (2/2) Espressioni-con-side-effect di questo tipo possono essere trasformate in istruzioni se terminate da ;, e questo è ciò che abbiamo fatto per assegnare (o incrementare/decrementare) variabili. Trasformando un'espressione-con-side-effect in un'istruzione, si rinuncia di fatto a considerarla un'espressione che ha associato un valore. Esempio: 23*x+5 è una espressione matematica; x = 7 è una espressione-con-side-effect il cui valore è 7 (il lato destro dell assegnazione). Terminandola con ; si ottiene l istruzione valida x = 7; y = x = 7 è anch essa una espressione valida avente due side-effect: il primo assegna 7 a x, mentre il secondo assegna il valore dell espressione x = 7 (che vale 7) a y. Pagina 31

32 Uso delle espressioni Sebbene il linguaggio C consenta un uso indifferenziato dei due tipi di espressioni, è preferibile usare le espressioni-con-side-effect per formare delle istruzioni, evitando sempre l uso di espressioni-con-side-effect all interno di espressioni matematiche. Pagina 32

33 Esempio l istruzione x = 5 * (y = 7); dovrebbe essere scritta come y = 7; x = 5 * y; Attenzione! Evitare l uso di espressioni del tipo x = ++i + i; il cui significato è poco chiaro e che quindi vanno evitate. Pagina 33

34 Riassumendo le espressioni sono un astrazione del concetto matematico di funzione e di applicazione di funzione le espressioni-con-side-effect (istruzioni) sono un astrazione del concetto di assegnazione cioè di modifica della memoria del programma. Pagina 34

35 Definizione di costanti e numeri magici Un numero magico è un letterale che compare nel codice senza spiegazioni. La presenza di numeri magici diminuisce la leggibilità e la modificabilità dei programmi. Esempio: int compenso = * orelavoro; // cosa rappresenta 20000? E meglio definire dei nomi simbolici, le costanti, ed usare queste piuttosto che direttamente i letterali: // definizione di una costante COMPENSO_ORARIO const int COMPENSO_ORARIO = 20000;... // qui e chiaro cosa COMPENSO_ORARIO rappresenti int compenso = COMPENSO_ORARIO * orelavoro; Pagina 35

36 Modificatore const COMPENSO_ORARIO è una costante, cioè una variabile il cui contenuto non varia durante l esecuzione del programma. Questo effetto è ottenuto usando il modificatore const nella dichiarazione della variabile. const indica che il valore non può essere modificato (cioè rimane costante). Pagina 36

37 Vantaggi dell uso di costanti I principali vantaggi nell usare le costanti sono: Leggibilità del programma: un identificatore di costante con un nome significativo è molto più leggibile di un numero Esempio: COMPENSO_ORARIO è autoesplicativo, non lo è Modificabilità del programma: per modificare un valore costante usato nel programma basta semplicemente cambiare la definizione della costante Esempio: const int COMPENSO_ORARIO = 35000; usando i numeri magici dovremmo modificare tutte le occorrenze del valore nel programma, sostituendo dappertutto con Pagina 37

38 Definizioni di costanti tramite #define Oltre alla definizione di costanti tramite la parola chiave const, è possibile definire costanti tramite la direttiva #define. #define COMPENSO_ORARIO int compenso = COMPENSO_ORARIO * orelavoro; #define è una direttiva che viene processata dal precompilatore sostituendo ad ogni occorrenza del nome definito (nell esempio COMPENSO_ORARIO) il valore corrispondente (nell esempio 20000). Pagina 38

39 Tipo: short {generalmente} Pagina 39

40 Esempio: short short a,b; // Dichiarazione di //variabile di tipo short a = 22700; // Uso di letterali Nota: usare short al posto degli int consente di risparmiare memoria. Infatti, se conosciamo con certezza il dominio di definizione di una variabile e questo dominio rientra in quello degli short, verrà utilizzata una quantità minore di memoria. Pagina 40

41 Tipo: long {generalmente} Pagina 41

42 Esempio: long long a,b; // Dichiarazione di // variabili di tipo long a = L; // Uso di letterali b = a + 2L; // Espressione aritm. che coinvolge // operatori del linguaggio Nota: il tipo long può essere a 32 o a 64 bit a seconda dell architettura del calcolatore. Nel caso di 32 bit è equivalente al tipo int. Pagina 42

43 Tipo: float {generalmente} Pagina 43

44 Esempio: float float a; a = 3.14f; a *= 2f; // Dichiarazione di variabile // di tipo float // Uso di letterali // Espressione aritmetica che // coinvolge operatori // del linguaggio // (equivalente a a=a*2f) Pagina 44

45 Tipo: double {generalmente} Pagina 45

46 Esempio: double double a; // Dichiarazione di variabile di // tipo double a = 628E-2; // Uso di letterali a++; // Espressione aritmetica che // coinvolge operatori del linguaggio // (equivalente a: a=a+1.0) Pagina 46

47 Esercizio: Teorema di Pitagora Esercizio 2.6 Scrivere un programma che riceva in input da tastiera il valore di due cateti di un triangolo rettangolo e restituisca il valore dell ipotenusa. Esempio d uso inserisci il primo cateto 3 inserisci il secondo cateto 4 valore ipotenusa: 5 Pagina 47

48 Soluzione: Teorema di Pitagora #include <stdio.h> #include <math.h> int main () { double a, b, c; printf("inserisci il primo cateto\n"); scanf("%lf", &a); printf("inserisci il secondo cateto\n"); scanf("%lf", &b); c = sqrt(a*a + b*b); printf("valore ipotenusa: %f\n", c); return 0; } Pagina 48