CARVALHO, Daniel Balparda de - Apostila de Linguagem C

CARVALHO, Daniel Balparda de - Apostila de Linguagem C

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1997 – Daniel Balparda de Carvalho Engenharia Elétrica - UFMG

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1 - INTRODUÇÃO5
2 - Primeiros Passos6
O C é "Case Sensitive"6
Introdução às Funções8
Introdução Básica às Entradas e Saídas1
Introdução a Alguns Comandos de Controle de Fluxo15
Palavras Reservadas do C18
3 - VARIÁVEIS, CONSTANTES, OPERADORES E EXPRESSÕES19
Nomes de Variáveis19
Dicas quanto aos nomes de variáveis19
Os Tipos do C19
Declaração e Inicialização de Variáveis20
Operadores Aritméticos e de Atribuição24
Operadores Relacionais e Lógicos26
- Operadores Lógicos Bit a Bit28
Expressões28
- Expressões que Podem ser Abreviadas29
- Tabela de Precedências do C30
Modeladores (Casts)31
4 - ESTRUTURAS DE CONTROLE DE FLUXO32
O Comando if32
- O Operador ?35
O Comando switch36
O Comando for38
O Comando while40
O Comando do-while41
O Comando break42
O Comando goto4
5 - MATRIZES E STRINGS46
Vetores46
Strings47
Matrizes50
6 – PONTEIROS54
Declarando e Utilizando Ponteiros54
Ponteiros e Vetores57
Inicializando Ponteiros61
Ponteiros para Ponteiros62
Cuidados a Serem Tomados ao se Usar Ponteiros63
7 –FUNÇÕES64
A Função64
O Comando return64
Protótipos de Funções6
O Tipo void67
Arquivos-Cabeçalhos68
Escopo de Variáveis69
Passagem de parâmetros por valor e passagem por referência72
Vetores como Argumentos de Funções74
Os Argumentos argc e argv74
Recursividade75
Outras Questões76
8 - DIRETIVAS DE COMPILAÇÃO7
As Diretivas de Compilação7
A Diretiva include7
As Diretivas define e undef7
As Diretivas ifdef e endif80
A Diretiva ifndef80
A Diretiva if80
A Diretiva elif81
9 - Entradas e Saídas Padronizadas82
Introdução82
Lendo e Escrevendo Caracteres82
Lendo e Escrevendo Strings83
Entrada e Saída Formatada84
Abrindo e Fechando um Arquivo8
Lendo e Escrevendo Caracteres em Arquivos90
Outros Comandos de Acesso a Arquivos92
Fluxos Padrão97
10 - Tipos de Dados Avançados9
Modificadores de Acesso9
Conversão de Tipos102
Modificadores de Funções102
Ponteiros para Funções103
Alocação Dinâmica105
Alocação Dinâmica de Vetores e Matrizes109
1 - Tipos de Dados Definidos Pelo Usuário12
Estruturas - Primeira parte112
Estruturas - Segunda parte114
Declaração Union117
Enumerações119
O Comando sizeof119
- O Comando typedef120

1 - INTRODUÇÃO

Vamos, neste curso, aprender os conceitos básicos da linguagem de programação C a qual tem se tornado cada dia mais popular, devido à sua versatilidade e ao seu poder. Uma das grandes vantagens do C é que ele possui tanto características de "alto nível" quanto de "baixo nível".

Apesar de ser bom, não é pré-requisito do curso um conhecimento anterior de linguagens de programação. É importante uma familiaridade com computadores. O que é importante é que você tenha vontade de aprender, dedicação ao curso e, caso esteja em uma das turmas do curso, acompanhe atentamente as discussões que ocorrem na lista de discussões do curso.

O C nasceu na década de 70. Seu inventor, Dennis Ritchie, implementou-o pela primeira vez usando um DEC PDP-1 rodando o sistema operacional UNIX. O C é derivado de uma outra linguagem: o B, criado por Ken Thompson. O B, por sua vez, veio da linguagem BCPL, inventada por Martin Richards.

Ciências, etcÉ bem provável que o Navegador que você está usando para ler este

O C é uma linguagem de programação genérica que é utilizada para a criação de programas diversos como processadores de texto, planilhas eletrônicas, sistemas operacionais, programas de comunicação, programas para a automação industrial, gerenciadores de bancos de dados, programas de projeto assistido por computador, programas para a solução de problemas da Engenharia, Física, Química e outras texto tenha sido escrito em C ou C++.

Estudaremos a estrutura do ANSI C, o C padronizado pela ANSI. Veremos ainda algumas funções comuns em compiladores para alguns sistemas operacionais. Quando não houver equivalentes para as funções em outros sistemas, apresentaremos formas alternativas de uso dos comandos.

Sugerimos que o aluno realmente use o máximo possível dos exemplos, problemas e exercícios aqui apresentados, gerando os programas executáveis com o seu compilador. Quando utilizamos o compilador aprendemos a lidar com mensagens de aviso, mensagens de erro, bugs, etc. Apenas ler os exemplos não basta. O conhecimento de uma linguagem de programação transcende o conhecimento de estruturas e funções. O C exige, além do domínio da linguagem em si, uma familiaridade com o compilador e experiência em achar "bugs" nos programas. É importante então que o leitor digite, compile e execute os exemplos apresentados.

2 - Primeiros Passos

O C é "Case Sensitive"

Vamos começar o nosso curso ressaltando um ponto de suma importância: o C é "Case Sensitive", isto é, maiúsculas e minúsculas fazem diferença. Se declarar uma variável com o nome soma ela será diferente de

Soma, SOMA,

SoMa ou sOmA. Da mesma maneira, os comandos do C if e for, por exemplo, só podem ser escritos em minúsculas pois senão o compilador não irá interpretá-los como sendo comandos, mas sim como variáveis.

Dois Primeiros Programas

Vejamos um primeiro programa em C:

int main ()

#include <stdio.h> /* Um Primeiro Programa */ { printf ("Ola! Eu estou vivo!\n"); return(0); }

Compilando e executando este programa você verá que ele coloca a mensagem Ola! Eu estou vivo! na tela.

Vamos analisar o programa por partes.

A linha #include <stdio.h> diz ao compilador que ele deve incluir o arquivo- cabeçalho stdio.h. Neste arquivo existem declarações de funções úteis para entrada e saída de dados (std = standard, padrão em inglês; io = Input/Output, entrada e saída ==> stdio = Entrada e saída padronizadas). Toda vez que você quiser usar uma destas funções deve-se incluir este comando. O C possui diversos Arquivos-cabeçalho.

Quando fazemos um programa, uma boa idéia é usar comentários que ajudem a elucidar o funcionamento do mesmo. No caso acima temos um comentário: /* Um

Primeiro Programa */. O compilador C desconsidera qualquer coisa que esteja começando com /* e terminando com */. Um comentário pode, inclusive, ter mais de uma linha.

A linha int main() indica que estamos definindo uma função de nome main.

Todos os programas em C têm que ter uma função main, pois é esta função que será chamada quando o programa for executado. O conteúdo da função é delimitado por chaves { }. O código que estiver dentro das chaves será executado seqüencialmente quando a função for chamada. A palavra int indica que esta função retorna um inteiro. O que significa este retorno será visto posteriormente, quando estudarmos um pouco mais detalhadamente as funções do C. A última linha do programa, return(0); , indica o número inteiro que está sendo retornado pela função, no caso o número 0.

A única coisa que o programa realmente faz é chamar a função printf(), passando a string (uma string é uma seqüência de caracteres, como veremos brevemente) "Ola! Eu estou vivo!\n" como argumento. É por causa do uso da função printf() pelo programa que devemos incluir o arquivo- cabeçalho stdio.h . A função printf() neste caso irá apenas colocar a string na tela do computador. O \n é uma

importante observar também que os comandos do C terminam com ;
Podemos agora tentar um programa mais complicado:

constante chamada de constante barra invertida. No caso, o \n é a constante barra invertida de "new line" e ele é interpretado como um comando de mudança de linha, isto é, após imprimir Ola! Eu estou vivo! o cursor passará para a próxima linha. É

int Dias;/* Declaracao de Variaveis */
Anos=Dias/365.25;/* Conversao Dias->Anos */

#include <stdio.h> int main () { float Anos; printf ("Entre com o número de dias: "); /* Entrada de Dados */ scanf ("%d",&Dias); printf ("\n\n%d dias equivalem a %f anos.\n",Dias,Anos); return(0); }

Vamos entender como o programa acima funciona. São declaradas duas variáveis chamadas Dias e

Anos. A primeira é um int (inteiro) e a segunda um float

(ponto flutuante). As variáveis declaradas como ponto flutuante existem para armazenar números que possuem casas decimais, como 5,1497.

É feita então uma chamada à função printf(), que coloca uma mensagem na tela.

Queremos agora ler um dado que será fornecido pelo usuário e colocá-lo na variável inteira Dias. Para tanto usamos a função scanf(). A string "%d" diz à função que iremos ler um inteiro. O segundo parâmetro passado à função diz que o dado lido deverá ser armazenado na variável Dias. É importante ressaltar a necessidade de se colocar um & antes do nome da variável a ser lida quando se usa a função scanf(). O motivo disto só ficará claro mais tarde. Observe que, no C, quando temos mais de um parâmetro para uma função, eles serão separados por vírgula.

Temos então uma expressão matemática simples que atribui a Anos o valor de

Dias dividido por 365.25 (365.25 é uma constante ponto flutuante 365,25). Como Anos é uma variável float o compilador fará uma conversão automática entre os tipos das variáveis (veremos isto com detalhes mais tarde).

A segunda chamada à função printf() tem três argumentos. A string "\n\n%d dias equivalem a %f anos.\n" diz à função para pular duas linhas, colocar um inteiro na tela, colocar a mensagem " dias equivalem a ", colocar um valor float na tela, colocar a mensagem " anos." e pular outra linha. Os outros parâmetros são as variáveis,

Dias e

Anos, das quais devem ser lidos os valores do inteiro e do float, respectivamente.

1 - Veja como você está. O que faz o seguinte programa?

2 - Compile e execute os programas desta página

Introdução às Funções

Uma função é um bloco de código de programa que pode ser usado diversas vezes em sua execução. O uso de funções permite que o programa fique mais legível, mais bem estruturado. Um programa em C consiste, no fundo, de várias funções colocadas juntas.

Abaixo o tipo mais simples de função:

#include <stdio.h> int mensagem () /* Funcao simples: so imprime Ola! */ { printf ("Ola! "); return(0); } int main () { mensagem(); printf ("Eu estou vivo!\n"); return(0); }

Este programa terá o mesmo resultado que o primeiro exemplo da seção anterior. O que ele faz é definir uma função mensagem() que coloca uma string na tela e retorna 0. Esta função é chamada a partir de main() , que, como já vimos, também é uma função. A diferença fundamental entre main e as demais funções do problema é que main é uma função especial, cujo diferencial é o fato de ser a primeira função a ser executada em um programa.

- Argumentos

Argumentos são as entradas que a função recebe. É através dos argumentos que passamos parâmetros para a função. Já vimos funções com argumentos. As funções printf() e scanf() são funções que recebem argumentos. Vamos ver um outro exemplo simples de função com argumentos:

#include <stdio.h> int square (int x) /* Calcula o quadrado de x */ { printf ("O quadrado e %d",(x*x)); return(0); } int main () { int num; printf ("Entre com um numero: "); scanf ("%d",&num); printf ("\n\n"); square(num); return(0); }

Na definição de square() dizemos que a função receberá um argumento inteiro x. Quando fazemos a chamada à função, o inteiro num é passado como argumento.

Há alguns pontos a observar. Em primeiro lugar temos de satisfazer aos requisitos da função quanto ao tipo e à quantidade de argumentos quando a chamamos. Apesar de existirem algumas conversões de tipo, que o C faz automaticamente, é importante ficar atento. Em segundo lugar, não é importante o nome da variável que se passa como argumento, ou seja, a variável num, ao ser passada como argumento para square() é copiada para a variável x. Dentro de square() trabalha-se apenas com x. Se mudarmos o valor de x dentro de square() o valor de num na função main() permanece inalterado.

Vamos dar um exemplo de função de mais de uma variável. Repare que, neste caso, os argumentos são separados por vírgula e que deve-se explicitar o tipo de cada um dos argumentos, um a um. Note, também, que os argumentos passados para a função não necessitam ser todos variáveis porque mesmo sendo constantes serão copiados para a variável de entrada da função.

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