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Conceitos básicos de programação Aula 2 Conceitos básicos de programação

Introdução à Programação Variáveis bool encontrado = false; int número_de_alunos = 39; float taxa_de_conversão = 200.482f; char caractere = ‘A’; Nomes de pedaços de memória Interpretação dada pelo tipo Tipo: booleano, ou seja, só pode tomar os valores falso e verdadeiro Valor inicial Nome Introdução à Programação 2003/2004

Memória do computador (I) … encontrado: bool número_de_alunos: int falso Taxa_de_conversão: float 39 caractere: char 200,482 A … Introdução à Programação 2003/2004

Memória do computador (II) Uma sequência de bits 768 Mbyte = 805 306 368 byte = 6 442 450 944 bit Aproximadamente 1 bit por habitante da Terra Introdução à Programação 2003/2004

Introdução à Programação Caracteres Tipo: char Número de bits: 8 Número de padrões: 28 = 256 Código: e.g. ISO-Latin-9 (ISO-8859-15) ‘A’ ..... 0100 0001 ‘a’ ..... 0110 0001 ‘0’ ..... 0011 0000 Introdução à Programação 2003/2004

Interpretação dos caracteres ‘A’ ..... (0100 0001)2 = (65)10 ‘a’ ..... (0110 0001)2 = (97)10 ‘0’ ..... (0011 0000)2 = (48)10 char caractere = ‘A’ char caractere = char(65); Introdução à Programação 2003/2004

Introdução à Programação Inteiros Tipo: int Número de bits: 32 (normalmente) Para simplificar, vamos assumir que têm apenas 4 bits Número de valores diferentes: 24 = 16 Se não representarem valores negativos: 0 a 24-1 Introdução à Programação 2003/2004

Manipulando inteiros não negativos 1 + 15 = ? 0001 1111 + 10000 2 + 14 = ? 0010 1110 + 10000 O bit mais significativo não cabe num inteiro de 4 bits Introdução à Programação 2003/2004

Representação de inteiros não negativos Introdução à Programação 2003/2004

Introdução à Programação Inteiros com sinal Qual o padrão de bits mais adequado a representar (-1)10? (1111)2 E o (-2)10? (1110)2 Introdução à Programação 2003/2004

Inteiros com sinal: quando parar? Em (-8)10: Aproximadamente mesmo número de positivos e negativos Negativos identificados pelo bit mais significativo Introdução à Programação 2003/2004

Representação de inteiros em complemento para dois Gama de valores representáveis com 4 bits: -8 a 7 Representação binária de -5: 10000 0101 - 1011 Gama de valores representáveis com n bits: -2n-1 a 2n-1-1 Gama de valores representáveis com 32 bits: -2 147 483 648 a 2 147 483 647 Introdução à Programação 2003/2004

Caracteres como inteiros char caractere = 'A'; int código = int(caractere); cout << código << endl; int código = int(caractere) + 1; cout << caractere << endl; ++caractere; 65 66 A B Introdução à Programação 2003/2004

Valores em vírgula flutuante Tipo: float Número de bits: 32 Valores: s  m  2e s0 1, m-1 ... m-23 e7 ... e0 Sinal Expoente Mantissa Introdução à Programação 2003/2004

Tamanho/Formato típico Tipos básicos Tipo Tamanho/Formato típico Valores literais (números inteiros) short 16 bits/complemento para dois int 32 bits/complemento para dois 176, ... long 64 bits/complemento para dois 8374L, ... (números decimais) float 32-bit IEEE 754 3.14f, 200.482F, ... double 64-bit IEEE 754 18.0, 1.8e1, 18.0, ... long double 96-bit IEEE 754 18.0L, 1.8e1L, 18.0L, ... (outros tipos) char 8 bits ‘A’, ‘.’, ‘€’, ... bool 1 byte = 8 bits false e true Têm versão unsigned Introdução à Programação 2003/2004

Estrutura de um programa em C++ // Inclusão de ficheiros de interface de bibliotecas e módulos (a // explicar mais tarde): #include <iostream> // Directiva de utilização do espaço nominativo std (a explicar mais // tarde): using namespace std; int main() { ... // Aqui é onde se escreve o programa. } Todas as frases precedidas de // ou entre /* e */ são comentários, sendo ignoradas pelo compilador Introdução à Programação 2003/2004

Introdução à Programação Instruções Uma instrução em C++ pode ser da forma expressão; Ocorrendo nesta Operadores Variáveis Valores literais ... Introdução à Programação 2003/2004

Operação de atribuição Afecta o estado do programa: altera o valor de uma variável variável = expressão; O estado do programa é definido pelo valor das suas variáveis Introdução à Programação 2003/2004

Operadores aritméticos (I) A divisão (/) é a divisão inteira se os seus operandos forem inteiros int x = 1 / 2; cout << x << endl; Introdução à Programação 2003/2004

Operadores aritméticos (II) % significa resto da divisão ou módulo: int x = 15 % 6; cout << x << endl; 3 Introdução à Programação 2003/2004

Operadores aritméticos (III) Se os operandos forem de tipos diferentes, o operando de um tipo menos potente é convertido para o tipo mais potente antes do cálculo: cout << 1.5 + 1 << endl; 2.5 Introdução à Programação 2003/2004

Operadores relacionais e de igualdade e diferença >, >=, <, <= Operador de igualdade: == Operador de diferença: != O resultado é um bool Introdução à Programação 2003/2004

Precedência e associatividade (I) Regras comuns respeitadas: cout << 1 + 5 * 3 << endl; cout << 16 / 2 / 2 << endl; 16 4 Introdução à Programação 2003/2004

Precedência e associatividade (II) Excepção: atribuição int i = 1, j = 2; i = j = 0; cout << i << ‘ ‘ << j << endl; Valor da atribuição é o valor da variável atribuída int x = 0; double f = 0.0; f = x = 1.3; cout << f << ‘ ‘ << x << endl; 0 0 1.0 1 Introdução à Programação 2003/2004

Operadores especiais de atribuição +=, -=, *=, /=, %= Expressões do tipo x = x + 10; São abreviadas para x += 10; Introdução à Programação 2003/2004

Operadores de incrementação e decrementação (I) ++ e -- prefixos e sufixos Expressões do tipo x = x + 1; São abreviadas para ++x; // operador prefixo ou x++; // operador sufixo Preferível! Introdução à Programação 2003/2004

Operadores de incrementação e decrementação (II) Operador prefixo: int i = 0; int j = ++i; cout << i << ’ ’ << j << endl; Operador sufixo int i = 0; int j = i++; cout << i << ’ ’ << j << endl; 1 1 1 0 Introdução à Programação 2003/2004

Introdução à Programação Aula 2: Sumário Conceito de memória Variáveis como forma estruturada de usar a memória Tipos básicos em C++ Noções sobre a representação física dos tipos Noções de representação de inteiros em complemento para dois Noções de representação de valores em vírgula flutuante Noções sobre códigos de caracteres Interpretação de valores do tipo char como inteiros Valores literais Computadores como máquinas finitas Expressões e operações Precedência e associatividade Operação de atribuição: alteração do estado da memória Introdução à Programação 2003/2004