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PROGRAMAÇÃO MODULAR (com uso de subprogramas) prof

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Apresentação em tema: "PROGRAMAÇÃO MODULAR (com uso de subprogramas) prof"— Transcrição da apresentação:

1 PROGRAMAÇÃO MODULAR (com uso de subprogramas) prof
PROGRAMAÇÃO MODULAR (com uso de subprogramas) prof. Luis Otavio Alvares INE/UFSC 1

2 A solução para esta questão são os subprogramas.
A repetição de trechos de código idênticos em um programa pode ser um procedimento fácil e rápido, mas facilmente tende a produzir erros. Tanto a manutenção quanto a alteração de programas com trechos repetidos tende a ser mais trabalhosa e sujeita a erros. Com frequência alterações de trechos iguais que se repetem não são realizadas em todas as ocorrências do trecho ou são realizadas de forma incompleta em alguma ocorrência, com resultados bastante danosos. A solução para esta questão são os subprogramas. 2

3 Facilitar a solução de problemas complexos.
Principal Objetivo: Facilitar a solução de problemas complexos. “A arte de programar consiste na arte de organizar e dominar a complexidade dos sistemas” Dijkstra, 1972 3

4 Baseada na estratégia: Dividir para conquistar
Divisão de um problema original em subproblemas (módulos) mais fáceis de resolver e transformáveis em trechos mais simples, com poucos comandos (subprogramas). 4

5 Subprogramas Trechos de código independentes, com estrutura semelhante àquela de programas, mas executados somente quando chamados por outro(s) trecho(s) de código. Devem executar UMA tarefa específica, muito bem identificada (conforme a programação estruturada). Ao ser ativado um subprograma, o fluxo de execução desloca-se do fluxo principal para o subprograma. Concluída a execução do subprograma, o fluxo de execução retorna ao ponto imediatamente após onde ocorreu a chamada do subprograma. 5

6 Vantagens do uso de subprogramas:
Maior controle sobre a complexidade. Estrutura lógica mais clara. Maior facilidade de depuração e teste, já que subprogramas podem ser testados separadamente. Possibilidade de reutilização de código. 6

7 Subprogramas na linguagem Pascal
Implementados através de FUNÇÕES e PROCEDIMENTOS 7

8 Funções: exemplos Ex: …. readln(A,B); X:=SQRT(A) + SQRT(B);
SQRT é uma função pré-definida que calcula a raiz quadrada Ex: …. X:=2*Y; writeln(‘cosseno de ‘, X, ‘ = ‘,cos(X)); Cos é outra função pré-definida

9 Funções Uma função é um subprograma que retorna um valor no próprio nome da função. Com isso pode ser utilizada em expressões. Dito de outra forma: Funções devolvem somente 1 valor no ponto de chamada da função o valor calculado é usado diretamente pelo programa

10 Funções definidas pelo usuário
Function NomeFuncao [( <lista de parâmetros formais> )] : < tipo > ; [ <declaração de variáveis locais>; ] begin ... NomeFuncao := < expressão >; end; opcionais

11 Exemplos de cabeçalhos de funções
function conv_dolar_para_reais(dolar:real):real; function soma_valores (valor1, valor2:integer): integer; function divide_valores (valor1:real; valor2:integer): real;

12 Funções definidas pelo usuário: exemplo
Program ExemploDeFuncao; {declaração da função} Function Fat(X:integer): real; var I:integer; begin fat:=1; for I:= 1 to X do Fat:=Fat*I; End; {programa principal } var A:integer; Begin Write('Digite um numero inteiro positivo: '); readln(A); Write('O fatorial de ',A,' eh: ',Fat(A):5:0); Readln; end. Declaração da função

13 Funções definidas pelo usuário
A função Fat é do tipo real, isso significa que quando ela é chamada, no lugar de sua chamada retorna um valor real. Para executar essa função é necessário fornecer um parâmetro, do tipo inteiro.

14 Execução de uma função Em tempo de execução, ao ser encontrada uma chamada de uma função, a execução é desviada para o trecho de código da função. A função é ativada e os itens locais à função são criados (os parâmetros e os itens declarados internamente à função). A função é executada até que seu término seja atingido. Concluída a execução da função, todos os elementos locais à função que foram criados no momento de sua ativação são destruídos e a execução retorna ao fluxo principal, ao ponto imediatamente seguinte àquele onde ocorreu a chamada da função. 14

15 Variáveis locais Os parâmetros que aparecem no cabeçalho das funções e as variáveis e constantes declaradas internamente a funções são locais à função. Na função Fat, o I é uma variável local a essa função. Function Fat(X:integer): real; var I:integer; begin fat:=1; for I:= 1 to X do Fat:=Fat*I; End; 15

16 Variáveis locais: Importante:
As variáveis declaradas em uma função são ditas locais à função porque: só podem ser referenciadas por comandos que estão dentro da função em que foram declaradas; existem apenas enquanto a função em que foram declaradas está sendo executada. São criadas quando a função é ativada e são destruídas quando a função encerra.

17 Criação e destruição de variáveis locais a um subprograma:
Programa principal Subprograma X Variáveis locais : uma função tem acesso somente às variáveis locais não altera valor de variáveis de outras funções var a, k:integer; …. a:=4; k:=9; ... chamada de x Var a, k:integer; ... a := 0; k := 5; a k 5 4 9 a k

18 Criação e destruição de variáveis locais a um subprograma:
Programa principal Subprograma X var a, k:integer; …. a:=4; k:=9; ... Chamada de x Var a, k:integer; ... a := 0; k := 5; a k 5 4 9 a k

19 PARÂMETROS Reforçando:
Os nomes das variáveis declaradas no cabeçalho de uma função são independentes dos nomes das variáveis usadas para chamar a mesma função. As declarações de uma função são locais a essa função. Os parâmetros declarados no cabeçalho de uma função existem somente dentro da função onde estão declarados. 19

20 Vários níveis de chamadas
20 Subprograma Z Subprograma X Programa principal Chamada de Z; Chamada de X; Subprograma Y Chamada de Y;

21 Exercício Escreva o código de uma função que calcule a média aritmética de dois valores informados como parâmetros Escreva um programa que use esta função

22 program funcaomedia; { declaracao da funcao media} function media(n1:real;n2:real):real; begin media:=(n1+n2)/2; end; {programa principal} var v1,v2,m:real; writeln ('Informe os numeros: '); readln(v1,v2); m:=media(v1,v2); writeln('a media dos numeros eh: ', m:1:3); readln; end.

23 Exercício Escreva uma função potencia que recebe como entrada dois parâmetros (real e inteiro) e fornece como saída o valor correspondente ao primeiro parâmetro elevado ao segundo. Escreva um programa que utilize esta função.

24 program FuncaoPotencia;
{declaração da função} function potencia(base:real;exp:integer):real; var I:integer; begin potencia:=1; for I:=1 to exp do potencia:=potencia*base; end; {programa principal} var B:real; E:integer; writeln('informe a base e o expoente: '); readln(B,E); writeln('resultado: ',B:1:3,' elevado a ',E,' = ', potencia(B,E):1:5); readln; end.

25 Exercício . Fazer um programa completo que leia dois valores, N e P,
e calcule a combinação de N elementos, P a P. Fórmula: n!/(p! * (n-p)!), onde n! é o fatorial de n Use duas funcões, uma para calcular o fatorial e outra para calcular a combinação.

26 Program CalculaCombinacoes;
{ Declaração da função Fatorial } Function Fatorial(X:integer):real; var I:integer; fat:real; begin fat:=1; for I:= 1 to X do Fat:=Fat*I; fatorial:=fat; End; {declaração da função combinacoes} Function Combinacoes (N, P: integer) : real; { Função que devolve as combinações de N elementos, P a P } { fórmula: n!/(p! * (n-p)!) } { Utiliza a função Fatorial } var FN, FP, FN_P: real; FN:=Fatorial (N); FP:=Fatorial (P); FN_P:=Fatorial (N-P); Combinacoes := FN / ( FP * FN_P ); end; { Combinacoes }

27 {programa principal} var N, P: integer; begin write('informe N: '); readln (N); write('informe P: '); readln (P); writeln('combinacao de ',N,' elementos ',P, ' a ',P,' = ',combinacoes(N,P):1:0); readln; end.

28 Exercício O número 3025 possui a seguinte característica: 30 + 25 = 55
552 = 3025 Faça um programa que pesquise e mostre todos os números de quatro algarismos que apresentam tal característica. Utilize uma função para determinar se um número apresenta esta característica.

29 Exercício Escreva uma função que calcule o cosseno de um ângulo entre 0 e pi/2 radianos utilizando os primeiros 30 termos da série: ... Faça um programa que utilize esta função para mostrar na tela o cosseno dos ângulos de 0 a 1, com incrementos de 0,1.

30 Passagem de arrays como parâmetro
não aceita “: array [ ] of ...” na declaração dos parâmetros formais de funções e procedimentos É necessário declarar um tipo (type) específico para o array. Exemplo: program TesteFuncaoVetor; type tipoVetor = array[1..10] of integer; function maiorElemento(M:tipoVetor):integer; var I:integer; begin maiorElemento:=M[1]; for I:= 1 to 10 do if M[I] > maiorElemento then maiorElemento:=M[I]; end; var vet:tipoVetor; I:integer; writeln('informe os 10 valores do vetor: '); for I:=1 to 10 do readln(vet[I]); writeln('o maior elemento do vetor eh: ',maiorElemento(vet)); readln; end.

31 Units (não cai na prova)
Units em Pascal são bibliotecas de funções e procedures. Algumas já vem com o compilador, como a unit CRT, que tem funções para a saída em vídeo. As funções e procedures definidas pelo usuário podem ser salvas em uma unit e desta forma utilizadas em qualquer programa.

32 Exemplo de definição de unit
unit minhaUnit; interface Function Fat(X:integer): real; function Pot(base:real;exp:integer):real; implementation var I:integer; begin fat:=1; for I:= 1 to X do Fat:=Fat*I; End; Pot:=1; for I:=1 to exp do Pot:=Pot*base; end; end.

33 Exemplo de uso de unit {calcula o cosseno de um angulo do 1. quadrante dado em radianos} uses minhaUnit; {é uma declaração} function cos1quad(A:real):real; var I,sinal:integer; cos:real; begin cos:=1; sinal:=-1; I:=2; while I<= 60 {30 termos da serie} do begin cos:=cos+sinal*(Pot(A,I)/fat(I)); sinal:=sinal*-1; I:=I+1; end; cos1quad:=cos; {--- programa principal ---} var angulo: real; write(‘informe o angulo do 1. quadrante em radianos’); readln(angulo); writeln('o cosseno de ',angulo,' eh aproximadamente ', cos1quad(angulo):1:6); readln; end.


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