LinguagemC UFMG

LinguagemC UFMG

(Parte 1 de 9)

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Curso de Linguagem C

UFMG Universidade Federal de Minas Gerais

Esta apostila foi elaborada com o conteúdo do site do Curso de Linguagem C da UFMG ( site - http://www.ead.e.ufmg.br/cursos/C/).

Esta versão .doc foi elaborada por Henrique José dos Santos (Eng@ da Computação, UNISANTOS, Santos-SP)

Este curso foi implementado na UFMG - Universidade Federal de

Minas Gerais pelo Núcleo de Ensino à Distância da Escola de Engenharia - fazendo parte de um projeto apoiado pela Pró-Reitoria de Graduação da UFMG, através do programa PROGRAD97/FUNDO-FUNDEP. O curso é oferecido regularmente, a cada semestre, desde 1997. Na nossa página de inscrições você pode verificar o número de participantes em cada edição. Desde sua primeira edição, o curso tem sido oferecido gratuitamente e não oferece certificados de conclusão. Ou seja, você deve fazer este curso se estiver interessado em seu aprimoramento pessoal.

Quem originalmente escreveu o curso de C foi o aluno de graduação em Engenharia Elétrica, Daniel Balparda de Carvalho. Algumas modificações foram introduzidas pela aluna de doutorado Ana Liddy Cenni de Castro Magalhães e pelo aluno de graduação em Engenharia Elétrica, Ebenezer Silva Oliveira. Posteriormente, Guilherme Neves Cavalieri, também aluno de graduação em Engenharia Elétrica, modificou as páginas, de forma a facilitar a navegação e utilização do curso. Atualmente ele é mantido pelo professor Renato Cardoso Mesquita.

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Curso de Linguagem C1
UFMG1
Universidade Federal de Minas Gerais1
Aula 1 - INTRODUÇÃO6
AULA 2 - Primeiros Passos7
O C é "Case Sensitive"7
Introdução às Funções9
- Retornando valores1
- Forma geral12
Introdução Básica às Entradas e Saídas12
- Caracteres12
- scanf16
Introdução a Alguns Comandos de Controle de Fluxo16
Palavras Reservadas do C19
AULA 3 - VARIÁVEIS, CONSTANTES, OPERADORES E EXPRESSÕES20
Nomes de Variáveis20
Dicas quanto aos nomes de variáveis20
Os Tipos do C20
Declaração e Inicialização de Variáveis21
- Constantes hexadecimais e octais24
Operadores Aritméticos e de Atribuição25
Operadores Relacionais e Lógicos27
- Operadores Lógicos Bit a Bit28
Expressões29
- Conversão de tipos em expressões29
- Expressões que Podem ser Abreviadas30
- Tabela de Precedências do C31
Modeladores (Casts)31
Aula 4 - ESTRUTURAS DE CONTROLE DE FLUXO32
O Comando if32
- O else3
- O if-else-if34
- A expressão condicional35
- ifs aninhados35
- O Operador ?36
O Comando switch37
O Comando for38
- O loop infinito39
- O loop sem conteúdo40
O Comando while41
O Comando do-while42
O Comando break43
O Comando goto4
AULA 5 - MATRIZES E STRINGS46
Vetores46
Strings48
- gets48
- strcpy49
- strcat49
- strlen50
- strcmp50
Matrizes51
- Matrizes bidimensionais51
- Matrizes de strings52

Índice - Matrizes multidimensionais................................................................................................... ....... 53

- Inicialização53
AULA 6 – PONTEIROS54
Declarando e Utilizando Ponteiros5
Ponteiros e Vetores59
- Vetores como ponteiros59
- Strings61
- Endereços de elementos de vetores62
- Vetores de ponteiros62
Inicializando Ponteiros62
Ponteiros para Ponteiros63
Cuidados a Serem Tomados ao se Usar Ponteiros64
A Função65
O Comando return6
Protótipos de Funções67
O Tipo void68
Arquivos-Cabeçalhos70
Escopo de Variáveis71
- Variáveis globais72
Passagem de parâmetros por valor e passagem por referência74
Vetores como Argumentos de Funções75
Os Argumentos argc e argv76
Recursividade7
Outras Questões78
AULA 8 - DIRETIVAS DE COMPILAÇÃO78
As Diretivas de Compilação78
A Diretiva include79
As Diretivas define e undef79
As Diretivas ifdef e endif82
A Diretiva ifndef82
A Diretiva if82
A Diretiva else83
A Diretiva elif83
Introdução84
Lendo e Escrevendo Caracteres85
- getche e getch85
- putchar85
Lendo e Escrevendo Strings86
- gets86
- puts86
Entrada e Saída Formatada87
- printf87
- scanf8
Abrindo e Fechando um Arquivo90
- fopen90
- exit91
- fclose92
Lendo e Escrevendo Caracteres em Arquivos92
- putc92
- getc93
- feof93
Outros Comandos de Acesso a Arquivos95
- Arquivos pré-definidos95
- fgets95
- fputs96
- ferror e perror96
- fread97
- fwrite97
- fseek98
- rewind98
Fluxos Padrão100
- fprintf100
- fscanf100
AULA 10 - Tipos de Dados Avançados101
Modificadores de Acesso101
- const101
- volatile102
- static102
- register103
Conversão de Tipos104
Modificadores de Funções105
- pascal105
- cdecl105
- interrupt105
Ponteiros para Funções106
Alocação Dinâmica107
- malloc107
- calloc109
- realloc110
- free1
Alocação Dinâmica de Vetores e Matrizes1 12
- Alocação Dinâmica de Vetores112
- Alocação Dinâmica de Matrizes1 13
AULA 1 - Tipos de Dados Definidos Pelo Usuário15
Estruturas - Primeira parte115
- Criando115
- Usando116
- Matrizes de estruturas117
Estruturas - Segunda parte118
- Atribuindo118
- Passando para funções120
- Ponteiros120
Declaração Union121
Enumerações123
O Comando sizeof124
- O Comando typedef125

5 - 5 - Uma aplicação de structs: as listas simplesmente encadeadas............................................................126

Aula 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.

Engenharia, Física, Química e outras Ciências, etcÉ bem provável que o

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 Navegador que você está usando para ler este 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.

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AULA 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

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

Vejamos um primeiro programa em C:

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.

com ;
Podemos agora tentar um programa mais complicado:

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 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 importante observar também que os comandos do C terminam

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

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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?

}}

#include <stdio.h> int main() { int x; scanf("%d",&x); printf("%d",x); return(0); 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:

int mensagem () /* Funcao simples: so imprime Ola! */
{
}
int main ()
{
}

#include <stdio.h> printf ("Ola! "); return(0); 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:

int square (int x) /* Calcula o quadrado de x */
{
printf ("O quadrado e %d",(x*x));
}
int main ()
{
int num;
printf ("Entre com um numero: ");
scanf ("%d",&num);
printf ("\n\n");
square(num);
}

#include <stdio.h> return(0); 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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