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Fundamentos de programação. UTFPR – Fundamentos de Programação 1 Programa  Um programa de computador é um conjunto de instruções que descrevem uma tarefa.

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1 Fundamentos de programação

2 UTFPR – Fundamentos de Programação 1 Programa  Um programa de computador é um conjunto de instruções que descrevem uma tarefa a ser realizada por um computador com o objetivo de resolver um problema. Programa pode referir-se às instruções escritas de acordo com a sintaxe e a semântica definidas por uma linguagem de programação (código fonte) ou à forma executável desse código.  Um programa é basicamente composto por: Entrada  Obtenção de dados para o programa trabalhar (receber dados do usuário ou de outras fontes) Processamento  Manipulação de constantes e de variáveis  Resolução de expressões matemáticas  Execução de instruções sequenciais, de decisão e de repetição  Manipulação de dados em bases de dados e arquivos ... Saída  Informar dados de processamento (para o usuário, armazená-los, transmiti-los, acionar dispositivos...)

3 UTFPR – Fundamentos de Programação 1.1 Estrutura básica de um programa  Entrada Variáveis e constantes  Processamento Instruções  Saída Texto, conteúdo de variáveis e formatação fluxo de execução sequencial fluxo de execução com repetição fluxo de execução com desvio

4 UTFPR – Fundamentos de Programação 1.2 Método para construir um programa  Método para a construção de um programa: Entender o problema; Retirar do problema as entradas de dados necessárias; Definir as saídas que o programa deve fornecer; Determinar o que deve ser feito para transformar as entradas nas saídas (o algoritmo), resolver o problema;  Determinar o tipo de dado a ser manipulado, definindo as variáveis e as constantes necessárias;  Definir as instruções e as estruturas de decisão e de repetição necessárias; Apresentar os resultados; Verificar se as instruções definidas resolvem o problema da maneira esperada;  Teste de mesa, por exemplo.

5 UTFPR – Fundamentos de Programação 1.4 Considerações  No início do programa colocar o enunciado do problema;  Comentar as partes mais complexas ou relevantes do programa;  Utilizar espaços e linhas em branco para melhorar a legibilidade do programa, mas sem abusar dos mesmos;  Escolher nomes representativos para os identificadores;  Um comando por linha é suficiente;  Utilizar parênteses para aumentar a legibilidade das expressões e evitar erros;  Utilizar identação adequada. Identar o código é fundamental para sua legibilidade.

6 UTFPR – Fundamentos de Programação 2 Linguagem C  Linguagem C Criada por Dennis M.Ritchie em 1972, nos laboratórios Bell. Definida por uma norma ANSI em 1988.

7 UTFPR – Fundamentos de Programação 2.1 Palavras reservadas da linguagem C  Palavras chave da linguagem C autodoubleintstruct breakelselongswitch caseenum*registertypedef charexternreturnunion const*floatshortunsigned continueforsigned*void* defaultgotosizeofvolatile doifstaticwhile * ANSI

8 UTFPR – Fundamentos de Programação 2.2 Estrutura de um programa C  Estrutura básica de um programa C /* Programa em Linguagem C */ //comentário #include //biblioteca com funções int main(void) //função principal { //marca o início do bloco de instruções /*instruções: declaração de variáveis e constantes obtenção de valores para variáveis operações lógicas e aritméticas estruturas sequenciais, de decisão e de repetição apresentação de resultados*/ } //marca o fim do bloco de instruções e da função main

9 UTFPR – Fundamentos de Programação 2.2 Estrutura de um programa C  Um programa em C é constituído por uma ou mais funções.  Em um programa C executável deve existir uma e somente uma função com a identificação main  Estrutura básica de um programa em C: #include “biblioteca” Nome_da_funcao ( ) //pode ser a main ou outra função { Variáveis locais; Instruções; }  Exemplo: # include int main(void) { int varlocal; //instrução que declara uma variável local varlocal = 3; //instrução varlocal = varlocal + 5; //instrução printf(“Conteúdo da variável %d”,varlocal); //instrução }

10 UTFPR – Fundamentos de Programação Diretiva include  #include biblioteca  Instrui o compilador a ler o conteúdo de um arquivo e a considerar o conteúdo desse arquivo.  O nome do arquivo deve estar entre aspas (procura-o inicialmente no diretório atual) ou entre símbolos de menor e de maior (procura-o nos diretórios padrão de include para o compilador). #include “biblioteca1.h” #include “arquivo1.c” #include  Recomendação: “ ” para incluir arquivos do projeto; para incluir os arquivos de cabeçalho padrão.

11 UTFPR – Fundamentos de Programação Ponto e vírgula e Chaves  Ponto e vírgula: Toda a instrução, ou comando, em C termina obrigatoriamente com “;”  Chaves: Utilizadas para definir um bloco ou um conjunto de instruções relacionadas e logicamente conectadas. Um bloco começa com uma { e termina com uma }

12 UTFPR – Fundamentos de Programação Bloco de comandos  Um bloco de comandos ou conjunto de instruções pode ser colocado em qualquer lugar em que seja possível a colocação de uma única instrução.  Exemplo: #include //contém o scanf e o printf int main (void) { int total, a=1, b=2; if (a

13 UTFPR – Fundamentos de Programação Comentários  Comentários são anotações desconsideradas na compilação/interpretação ou execução do programa. /*... */ - comentário com início e fim delimitado, ou de múltiplas linhas // - é comentado a partir da especificação // até o final da respectiva linha  Exemplos: /* o imposto deve considerar a alíquota do ICMS. */ preco = precobruto + imposto; //mostrar o valor armazenado na variável preço printf (“Preço do produto é %.2f", preco); printf (“Preço do produto é %.2f", preco); //imprimir o preço

14 UTFPR – Fundamentos de Programação Instruções  Instruções terminam sempre com ponto e vírgula (;)  Instrução de atribuição de um valor para uma variável variável = valor; //variável “recebe” valor Exemplos: a = 3; x = 3+4/2; y= sqrt(3*a);  Instrução para chamada a (uso de) uma função nome_da_função (parâmetros); Exemplos: printf(“Informe um valor: ”); scanf(“%d”, &Valor); funcao1(1,Valor, ‘r’);

15 UTFPR – Fundamentos de Programação 3 Elementos fundamentais da linguagem C  Tipos de dados;  Variáveis e constantes;  Operadores aritméticos, relacionais e lógicos;  Instruções de entrada e saída;  Estrutura sequencial;  Estruturas de controle decisão;  Estruturas de controle repetição;  Estruturas de dados homogêneos;  Estruturas de dados heterogêneos;  Funções.

16 UTFPR – Fundamentos de Programação 3.1 Tipos de dados  Tipos de dados representam os tipos de valores que podem ser manipulados por um programa: Básicos:  inteiros: int  reais ou ponto flutuante: float e double  caracteres: char  sem valor: void Derivados dos tipos básicos:  Vetores (array) de caracteres (string) e numéricos, unidimensionais e multidimensionais (matriz)  registros (struct)  arquivos em disco (file) ... Objetos (orientação a objetos)  Agrupam dados (atributos do objeto) e funções (métodos) que manipulam esses dados.

17 UTFPR – Fundamentos de Programação 3.1 Tipos de dados  Tipos de dados básicos TipoTamanho em bitsFaixa char80 a 255 int16 (depende da arquitetura de hardware) a float32-3.4E-38 a 3.4E38 seis dígitos de precisão double64-1.7E-308 a 1.7E308 dez dígitos de precisão void0Sem valor

18 UTFPR – Fundamentos de Programação Tipos de dados: modificadores de tipos  Modificadores de tipo  Exemplo: long int -> 32(bits), faixa a unsigned char -> 8 (bits), faixa de 0 a 255 ModificadorAplica-se aSignifica shortintMenor dimensão longint, doubleMaior dimensão signedchar, intCom sinal unsignedchar, intSem sinal

19 UTFPR – Fundamentos de Programação Tipos de dados: modelador  Modelador de tipo (type cast) Um modelador é aplicado a um valor, expressão ou variável. Ele força o mesmo a ser de um tipo especificado. Forma geral: (tipo) valor/expressão/variável Exemplo: #include int main (void) { int Num=10; float F; F = (float) Num/7; /* Uso do modelador transforma Num em float e posteriormente é realizada a divisão por 7, resultando uma divisão float*/ printf (“Resultado: %f",F); } Sem o modelador o C faria uma divisão inteira entre 10 e 7. O resultado seria 1 que seria convertido para float, mas continuaria a ser 1.0. Com o modelador, Num é transformado em float (10.0), dividido por inteiro, e resultado é float porque um dos divisores é float.

20 UTFPR – Fundamentos de Programação 3.2 Variáveis  Uma variável indica uma posição de memória reservada, identificada por um nome (identificador), que pode ser utilizada para armazenar um valor de um tipo de dado especificado e esse valor poder ser recuperado.  Uma variável possui um nome que a identifica e um tipo que determina o conteúdo que ela pode armazenar. Esse tipo determina a “quantidade” necessária de células de memória para armazenar um dado desse tipo. Memória Variável Nome

21 UTFPR – Fundamentos de Programação 3.3 Português estruturado: mapeamento de variáveis na memória  O computador trabalha diretamente com os identificadores (os nomes definidos para as variáveis). A manipulação das células de memória é feita por meio dos seus endereços.  O tradutor (compilador ou interpretador) faz uma associação entre os identificadores e os endereços de memória reservados para as mesmas.

22 UTFPR – Fundamentos de Programação 3.3 Português estruturado: Tabela de Símbolos  Forma de associação entre as variáveis e os seus respectivos endereços de memória

23 UTFPR – Fundamentos de Programação 3.2 Variáveis  Todas as variáveis em C devem ser declaradas. Forma geral de declaração: tipo identificador_da_variável; tipo é qualquer tipo de dado válido (char, int, float, double) mais qualquer modificador válido para o respectivo tipo de dado (long, short, signed, unsigned). identificardor_da_variável é o nome da variável, utilizado para acessar o seu conteúdo e para atribuir-lhe um valor para ser armazenado no endereço de memória reservado para a mesma.

24 UTFPR – Fundamentos de Programação 3.2 Variáveis  Identificadores são nomes de variáveis, funções e outros elementos definidos pelos usuários. Podem possuir até 32 caracteres; O primeiro caractere deve ser letra ou sublinhado e os caracteres subsequentes podem ser letras, números ou sublinhados; C é case sensitive; Nome, NOME, NoMe - são identificadores distintos O nome (identificador) não pode ser o nome de uma palavra chave: auto, static, extern, int, long, if, while, do,......

25 UTFPR – Fundamentos de Programação Declaração de variáveis  Exemplos de declaração de variáveis int Valor; float Preco; char Sexo; double Fatorial; Tipo de dado Nome da variável Cada variável possui um espaço de memória reservado correspondente ao tamanho do seu tipo declarado.

26 UTFPR – Fundamentos de Programação Inicialização de variáveis  As variáveis em C podem receber um valor no momento da sua declaração. Isso é determinado inicialização da variável. int Valor = 1; float Preco = ; char Sexo = 'F'; double Fatorial = 1; Tipo de dado Nome da variável Valor de inicialização

27 UTFPR – Fundamentos de Programação Lista de variáveis  Lista_de_variáveis - um ou mais nomes de identificadores separados por vírgula.  Exemplos: int contador, i, j, valor1=0; double balanco_anual, balanco_mensal;

28 UTFPR – Fundamentos de Programação Atribuição a uma variável  1) NomeDaVariável = um valor (uma constante);  2) NomeDaVariável = uma variável;  3) NomeDaVariável = uma expressão;  4) NomeDaVariável = chamada a uma função;  Semântica do comando de atribuição: 1) Armazena o valor atribuído à variável a partir da posição inicial do endereço de memória reservado para ela; 2) Copia o conteúdo da variável de origem armazenando-o a partir da posição inicial do endereço de memória reservado para a variável de destino; 3) Resolve a expressão matemática, em seguida armazena o resultado a partir da posição inicial do endereço de memória reservado para a variável; 4) Executa a função e armazena o seu retorno a partir da posição inicial do endereço de memória reservado para a variável.  Obs. Se o tipo do valor atribuído à variável e o tipo da variável que recebe este valor forem distintos, pode ocorrer erro de incompatibilidade de tipo ou perda de informação.

29 UTFPR – Fundamentos de Programação 3.3 Função de entrada de dados  Leitura de dados pela entrada padrão (teclado) scanf (“string de controle”, lista de argumentos); Onde: string de controle identifica o tipo de dado que será lido. lista de argumentos são os identificadores das variáveis que armazenarão os valores lidos.  Exemplos: scanf(“%d”,&idade); scanf(“%s”,nome); Para strings (%s), o caractere & não deve ser usado. %X X tipo de dado a ser lido

30 UTFPR – Fundamentos de Programação Operador de Endereço &  Quando & é utilizado precedendo uma variável está sendo indicado o endereço dessa variável na memória.  Exemplo: #include int main (void) { int num; printf(“Informe um número: ”); scanf(“%d”,&num); /*No endereço reservado para a variável num será armazenado o valor informado para essa variável*/ printf (“valor = %d, endereço = %p”,num, &num); } Saída: valor = 2, endereço = 0023FF70 (o endereço varia conforme a memória da máquina )

31 UTFPR – Fundamentos de Programação Função de saída de dados  Apresentação de dados na saída padrão (monitor de vídeo) printf (“texto, strings de controle e caracteres de formatação”, lista de argumentos);  Onde: Texto que será impresso literalmente ou caracteres de formatação. Strings de controle identificam o tipo de dado contido nas variáveis cujo conteúdo será mostrado. Caracteres de formatação indicam instruções como quebra de linha e tabulação. Lista de argumentos são os identificadores das variáveis que contêm constantes, chamadas a funções e expressões que possuem os valores a serem impressos, de acordo com os caracteres de formatação. Exemplo: printf(“\nSua idade é: %d anos\n”, idade);

32 UTFPR – Fundamentos de Programação Função de saída de dados  sa í da formatada com printf #include int main(void) { printf (“%3.1f \n”, ); printf (“%.0f \n”, ); } Saída: X.Yf X quantidade de caracteres antes do ponto decimal Y quantidade de caracteres depois do ponto decimal

33 UTFPR – Fundamentos de Programação Função de saída de dados  Caracteres de formatação: \n nova linha \r enter \t tabulação (tab) \b retrocesso \” aspas \\ barra % símbolo de %

34 UTFPR – Fundamentos de Programação Função de entrada/saída  Strings de controle: %c caractere %d ou %i inteiro %ld inteiro longo %e número ou notação científica %f  ponto flutuante %o  octal %x hexadecimal %s string (cadeia de caracteres) %lf  double %Iu endereço de memória

35 UTFPR – Fundamentos de Programação  Operadores são elementos funcionais que atuam sobre operandos e produzem um determinado resultado.  Uma expressão é composta de operadores e operandos.  A expressão relaciona dois operandos (os números 3 e 2) por meio do operador de adição (+).  Um operando pode ser o conteúdo de uma variável, o retorno de uma função ou um valor constante. 3.4 Operadores

36 UTFPR – Fundamentos de Programação 3.4 Operadores: expressões  Uma expressão matemática é um conjunto de variáveis e constantes numéricas relacionadas por meio de operadores aritméticos compondo uma fórmula que, uma vez avaliada, resulta um valor.  O conceito de expressão aplicado à computação assume uma conotação mais ampla: uma expressão é uma combinação de variáveis, funções, constantes e operadores, e que, uma vez avaliada, resulta um valor. As variáveis e funções, constantes são os operandos.

37 UTFPR – Fundamentos de Programação B H Triângulo de base (b) e altura (h) A fórmula da área do triângulo utiliza três variáveis: b e h, que contém as dimensões do triângulo, e area que armazena o valor calculado (o resultado da expressão). Há, ainda, uma constante (2) e os operadores de multiplicação (*) e divisão (/). área = b x h 2 area = (b * h) / 2; matemática computacional 3.4 Operadores: expressão

38 UTFPR – Fundamentos de Programação 3.4 Operadores  Operadores unários atuam sobre um único operando. Ex. O sinal de (-) na frente de um número, cuja função é inverter seu sinal.  Operadores binários, quando atuam sobre dois operandos. Ex. soma, subtração, multiplicação e divisão.  operadoresresultado aritméticosnumérico lógicoslógico relacionaislógico

39 UTFPR – Fundamentos de Programação Operadores aritméticos OperadorAção +Adição -Subtração *Multiplicação /Divisão %Resto da divisão inteira -Subtração (unário) --Decremento ++Incremento

40 UTFPR – Fundamentos de Programação Incremento e Decremento  x = x + 1; é o mesmo que x++;  x = x - 1; é o mesmo que x--;  Exemplos: x = 10; y = ++x; coloca 11 em x e y recebe 11 x = 10; y = x++; coloca 10 em y e x recebe 11 x = 10; y = --x; coloca 9 em x e y recebe 9 x = 10; y = x--; coloca 10 em y e x recebe 9

41 UTFPR – Fundamentos de Programação Operadores relacionais  ==igual a  !=diferente de  >maior que  =maior ou igual a  <=menor ou igual a Var XVar YTeste lógicoResultado X=2Y=3X == YFalso X=2Y=3X != YVerdadeiro X=2Y=3X >= YFalso X=2Y=3X < YVerdadeiro

42 UTFPR – Fundamentos de Programação Operadores lógicos  !negação lógica  &&“e” lógico, conjunção  ||“ou” lógico, disjunção Condição1 Var1 = 3 Condição2 Var2 = 3 Condição1 & Condição2Condição1 | | Condição2! Condição1 Var1 > 2 V Var2 > 1 V VVF Var1 > 2 V Var2 == 2 F FVF Var1 > 5 F Var2 > 2 V FVV Var1 > 5 F Var2 < 2 F FFV

43 UTFPR – Fundamentos de Programação Operadores lógicos  Em C, o resultado da comparação será o valor ZERO se o resultado de um teste lógico é FALSO e um valor DIFERENTE DE ZERO (normalmente 1) se resultado de um teste lógico é VERDADEIRO. Exemplo: #include int main(void) { int verdadeiro, falso; verdadeiro = (15 < 20); falso = (15 == 20); printf(“Verdadeiro= %d, Falso= %d”, verdadeiro, falso); } Saída: Verdadeiro = 1, Falso = 0

44 UTFPR – Fundamentos de Programação Precedência de operadores  O uso de parênteses altera a precedência dos operadores.  operadores de mesma precedência, são executados da esquerda para a direita. Maior precedência () [] -> ! (unário) (cast) * / % + - == != ! && || ? ; = += -= *= /= etc. Menor precedência,

45 UTFPR – Fundamentos de Programação Referências  SCHILDT, H. C Completo e total, 3ª ed. São Paulo: Makron Books,  MIZRANI, V. V. Treinamento em linguagem C: curso completo - módulo 1. São Paulo: McGraw-Hill,  Materiais obtidos na Internet  Auxílio do professor Omero F. Bertol


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