Programação em C - Engenharia Elétrica UFMG (Completo)

Programação em C - Engenharia Elétrica UFMG (Completo)

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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-requesito 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.

problemas da Engenharia, Física, Química e outras Ciências, etcÉ bem provável que o Navegador que você está usando para ler este texto tenha sido escrito em C ou C++.

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

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 transcede 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.

Caso não tenha um compilador, veja aqui como conseguir um.

Curso de C da Engenharia Elétrica da UFMG - 1996 - 2000 Sumário

Nesta página apresentamos de maneira mais detalhada todos os tópicos que serão estudados no curso. Não utilize esta página para navegar: prefira a utilização da barra lateral esquerda, ou as setas ao final de cada página.

INTRODUÇÃO e SUMÁRIO - Aula1 PRIMEIROS PASSOS - Aula 2

O C é "Case Sensitive" Dois Primeiros Programas Introdução às Funções

Argumentos Retornando valores Forma geral

Introdução Básica às Entradas e Saídas

Caracteres Strings printf scanf

Introdução a Alguns Comandos de Controle de Fluxo if for

Comentários Palavras Reservadas do C Auto-avaliação "on-line"

VARIÁVEIS, CONSTANTES, OPERADORES E EXPRESSÕES - Aula 3

Nomes de Variáveis Os Tipos do C Declaração e Inicialização de Variáveis Constantes

Constantes dos tipos básicos Constantes hexadecimais e octais Constantes strings Constantes de barra invertida

Operadores Aritméticos e de Atribuição Operadores Relacionais e Lógicos Expressões

Conversão de tipos em expressões Expressões que Podem ser Abreviadas Encadeando expressões: o Operador , Tabela de Precedências do C

Modeladores (Casts) Auto-avaliação "on-line"

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ESTRUTURAS DE CONTROLE DE FLUXO - Aula 4

O Comando if

O else O if-else-if A expressão condicional ifs aninhados O Operador ?

O Comando switch O Comando for

O loop infinito O loop sem conteúdo

O Comando while O Comando do O Comando break O Comando continue O Comando goto Auto-avaliação "on-line"

MATRIZES E STRINGS - Aula 5

Vetores Strings gets strcpy strcat strlen strcmp

Matrizes

Matrizes bidimensionais Matrizes de strings Matrizes multidimensionais Inicialização Inicialização sem especificação de tamanho

PONTEIROS - Aula 6

Como Funcionam os Ponteiros Declarando e Utilizando Ponteiros Ponteiros e Vetores

Vetores como ponteiros Ponteiros como vetores Strings Endereços de elementos de vetores Vetores de ponteiros

Inicializando Ponteiros Ponteiros para Ponteiros Cuidados a Serem Tomados ao se Usar Ponteiros Auto-avaliação "on-line"

FUNÇÕES - Aula 7

A Função O Comando return Protótipos de Funções O Tipo void Arquivos-Cabeçalhos Escopo de Variáveis

Variáveis locais Parâmetros formais Variáveis globais

Chamada por Valor e Chamada por Referência Matrizes como Argumentos de Funções Os Argumentos argc e argv Recursividade Outras Questões Auto-avaliação "on-line"

DIRETIVAS DE COMPILAÇÃO - Aula 8

As Diretivas de Compilação A Diretiva include As Diretivas define e undef As Diretivas ifdef e endif A Diretiva ifndef A Diretiva if A Diretiva else A Diretiva elif

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ENTRADAS E SAÍDAS PADRONIZADAS - Aula 9

Introdução Lendo e Escrevendo Caracteres getche e getch putchar

Lendo e Escrevendo Strings gets puts

Entrada e Saída Formatada printf scanf sprintf e sscanf

Abrindo e Fechando um Arquivo fopen exit fclose

Lendo e Escrevendo Caracteres em Arquivos putc getc feof

Outros Comandos de Acesso a Arquivos ferror rewind fgets fputs fread fwrite fseek remove

Fluxos Padrão fprintf fscanf

TIPOS DE DADOS AVANÇADOS - Aula 10

Modificadores de Acesso const volatile

Especificadores de Classe de Armazenamento auto extern static register

Conversão de Tipos Modificadores de Funções pascal cdecl interrupt

Ponteiros para Funções Alocação Dinâmica malloc calloc realloc free

Alocação Dinâmica de Vetores e Matrizes

Alocação Dinâmica de Vetores Alocação Dinâmica de Matrizes

TIPOS DE DADOS DEFINIDOS PELO USUÁRIO - Aula 1

Estruturas

Criando Usando Matrizes de estruturas Atribuindo Passando para funções Ponteiros

Uniões Enumerações O Comando sizeof O Comando typedef

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Curso de C da Engenharia Elétrica (E) da UFMG - 1996-2000 Curso de C

AULA 2 - Primeiros Passos

O C é "Case Sensitive" Dois Primeiros Programas Introdução às Funções

Argumentos Retornando valores Forma geral

Introdução Básica às Entradas e Saídas

Caracteres Strings printf scanf

Introdução a Alguns Comandos de Controle de Fluxo if for

Comentários Palavras Reservadas do C Auto-avaliação "on-line"

Curso de C da E/UFMG - 1996-2000 CURSO DE C

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 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.

Curso de C da E/UFMG - 1996 - 2000 CURSO DE C

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.

Veja como compilar e executar este programa usando o DevC++, disponível gratuitamente na Internet. Veja como compilar e executar este programa usando o DJGPP e o RHIDE, disponíveis de graça na Internet. 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-cabeçalhos.

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 sequencialmente 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.

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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 com ; .

Podemos agora tentar um programa mais complicado:

#include <stdio.h>
int main ()
{
int Dias; /* Declaracao de Variaveis */
float Anos;
printf ("Entre com o número de dias: "); /* Entrada de Dados */
scanf ("%d",&Dias);
Anos=Dias/365.25; /* Conversao Dias->Anos */
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.

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

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

2 - Compile e execute os programas desta página

Curso de C da E/UFMG - 1996 - 2000 CURSO DE C

Introdução às Funções

Argumentos Retornando valores Forma geral

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();

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printf ("Eu estou vivo!\n");
return(0);
}

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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 requesitos 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.

#include <stdio.h>
int mult (float a, float b,float c) /* Multiplica 3 numeros */
{
printf ("%f",a*b*c);
return(0);
}
int main ()
{
float x,y;
x=23.5;
y=12.9;
mult (x,y,3.87);
return(0);
}

Retornando valores

Muitas vezes é necessário fazer com que uma função retorne um valor. As funções que vimos até aqui estavam retornando o número 0. Podemos especificar um tipo de retorno indicando-o antes do nome da função. Mas para dizer ao C o que vamos retornar precisamos da palavra reservada return. Sabendo disto fica fácil fazer uma função para multiplicar dois inteiros e que retorna o resultado da multiplicação. Veja:

#include <stdio.h>
int prod (int x,int y)
{
return (x*y);
}
int main ()
{
int saida;
saida=prod (12,7);
printf ("A saida e: %d\n",saida);
return(0);
}

Veja que, como prod retorna o valor de 12 multiplicado por 7, este valor pode ser usado em uma expressão qualquer. No programa fizemos a atribuição deste resultado à variável saida, que posteriormente foi impressa usando o printf. Uma observação adicional: se não especificarmos o tipo de retorno de uma função, o compilador C automaticamente suporá que este tipo é inteiro. Porém, não é uma boa prática não se especificar o valor de retorno e, neste curso, este valor será sempre especificado.

Com relação à função main, o retorno sempre será inteiro. Normalmente faremos a função main retornar um zero quando ela é executada sem qualquer tipo de erro.

#include <stdio.h>
float prod (float x,float y)
{
return (x*y);
}
int main ()

Mais um exemplo de função, que agora recebe dois floats e também retorna um float:: {

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float saida;
saida=prod (45.2,0.0067);
printf ("A saida e: %f\n",saida);
return(0);
}

7 of 9528/12/2004 12:07 Forma geral Apresentamos aqui a forma geral de uma função:

código_da_função

AUTO AVALIAÇÃO Veja como você está. Escreva uma função que some dois inteiros e retorne o valor da soma.

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