Nota di Copyright

FONDAMENTI DI INFORMATICA

Prof. PIER LUCA MONTESSORO Ing. DAVIDE PIERATTONI

Facoltà di Ingegneria

Università degli Studi di Udine

Linguaggio C

Struttura dei programmi

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Nota di Copyright

Lessico, sintassi, semantica

• Un programma è costituito da uno o più file di testo (o file sorgenti) contenenti un insieme di caratteri

• Come nel linguaggio naturale, in ogni linguaggio di programmazione si possono distinguere:

– il lessico, insieme dei simboli con cui è possibile scrivere un programma

– la sintassi, insieme delle regole di combinazione dei simboli

– la semantica, insieme delle regole di

interpretazione dei costrutti sintattici

Linguaggio e token

• Le “parole” del linguaggio naturale corrispondono ai token del linguaggio C

• Esistono sei classi di token:

– identificatori – parole chiave – costanti letterali – stringhe letterali – operatori

– separatori

• Gli spazi bianchi, i caratteri di tabulazione, i new line, i salti di pagina ed i commenti sono tutti dei

separatori di token.

Il compilatore e i token

• Quando il compilatore effettua l’analisi lessicale di un file sorgente, cerca sempre di individuare token di

lunghezza massima

• A partire da ogni separatore, il token successivo è quindi la più lunga sequenza di caratteri che può

costituire un token; ogni ambiguità può essere evitata utilizzando gli spazi bianchi

• Esempio: l’espressione con operatori aritmetici x=y---z;

sarà interpretata dal compilatore come...

x = (y--) - z;

Formato del linguaggio

• Il C è un linguaggio a formato libero

• La separazione tra gli elementi sintattici si basa sulla presenza di parole chiave e simboli separatori

• Il cambio di riga è equiparato ad uno spazio

→

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

/* programma principale */

int main() {

printf ("Ciao, mondo!");

return EXIT_SUCCESS;

}

/* fine del programma */

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

/* programma principale */

int main(){printf (

"Ciao, mondo!"); return EXIT_SUCCESS;}/* fine del programma */

Il programma è ugualmente corretto, ma risulta illeggibile!

Stile di programmazione

• In C non viene imposto alcuno stile di programmazione

• È compito del programmatore adottare uno stile chiaro, in modo da rendere comprensibile a sé e agli altri il

codice prodotto

• È buona norma:

– scrivere una sola istruzione per ciascuna riga

– usare spazi per separare anche visivamente i token – indentare i blocchi di codice mediante 3 spazi

(evitare il carattere di tabulazione)

– utilizzare dei commenti a corredo delle istruzioni più difficilmente comprensibili

Indentazione

• L’indentazione è una tecnica di scrittura molto utile nel caso di programmi dalla struttura complessa

• Fa uso di spazi di rientro per isolare gruppi di istruzioni in sottolivelli logici: _{

istruzione_1 istruzione_2

…

istruzione_14 {

istruzione_15 {

istruzione_16

…

istruzione_32 }

istruzione_33 istruzione_34 }

istruzione_35 istruzione_36 }

Annidamento dei blocchi di codice

Standard proposto: 3 spazi

Commenti

• I caratteri /* introducono una o più righe di commento, terminato con i caratteri */

• Il compilatore ignora tutti i caratteri compresi tra i delimitatori /* e */

printf ("Ciao, mondo!"); /* questo è un

commento: stampa sullo standard output la stringa

"Ciao, mondo!" */

• I commenti non possono essere annidati; non è lecito quindi scrivere:

/* questo è un primo commento

/* questo è un secondo commento */

e questa è la continuazione del primo */

Identificatori

• Gli identificatori sono delle sequenze di caratteri che rappresentano genericamente degli elementi

• Un identificatore può contenere lettere (maiuscole e minuscole), cifre e il carattere "_" (underscore)

• Non può contenere spazi, simboli separatori, simboli di operatori (es. + , - , % , & , . (punto) , ,

(virgola) )

• Deve iniziare con una lettera oppure con l’underscore

• Pippo1, pippo_e_pluto e _pippo sono validi

• b 52, acme&c, Donald.Duck non sono validi

• Normalmente i compilatori ammettono una lunghezza massima per un identificatore di 32 caratteri

Identificatori

• Il linguaggio C è case sensitive Æ lettere maiuscole e lettere minuscole sono interpretate come codici

diversi anche negli identificatori

• Gli identificatori:

Pippo pippo pIpPO PIPPO

sono interpretati come diversi fra loro

• Questo aspetto consente di combinare più parole in un solo identificatore, per facilitare la lettura del

codice:

DonaldDuck NumeroDiElementi

Struttura di un programma

• Un programma C è un insieme di funzioni

• Ogni funzione è un blocco di codice contenente un insieme di istruzioni racchiuse tra le parentesi graffe, { e } , a cui è associato un nome, nella forma:

nomefunzione (…) {

istruzione_1;

istruzione_2;

…

istruzione_n;

}

• Ciascun blocco di codice è sintatticamente equivalente a una singola istruzione

Struttura di un programma

• La dichiarazione int main () individua la funzione principale di un programma

• La definizione della funzione main consiste poi in una serie di istruzioni (o statement) racchiuse in un blocco di codice interno, costituente il corpo del

programma

int main () {

printf ("Ciao, mondo!\n");

return EXIT_SUCCESS;

}

• La forma minima di un programma C è dunque:

int main () {}

Struttura di un programma

• Il corpo del programma è l’insieme delle istruzioni che il programma deve eseguire

• Questo blocco consta di due parti:

ƒ un primo set di istruzioni dichiarative, che determinano variabili e tipi di dati

ƒ una sequenza di istruzioni operative, ovvero le azioni svolte di fatto dal programma

(input/output, assegnazioni di valori, valutazione di espressioni)

• Ogni istruzione è terminata dal carattere punto e virgola ;

Struttura di un programma

• Il seguente programma definisce una variabile intera i, visualizza un messaggio operativo per l’utente, legge un numero da tastiera e ne stampa il valore sullo

schermo:

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main() {

/* istruzione dichiarativa */

int i;

/* istruzioni operative */

printf ("Digita il numero: ");

scanf ("%d", &i);

printf ("Valore digitato: %d\n", i);

return EXIT_SUCCESS;

Funzioni di input/output

• Nel programma compaiono alcune funzioni, dette funzioni di libreria, che eseguono operazioni di input/output

• scanf è una funzione che legge un carattere da tastiera (lo standard input), ne converte il valore

secondo il formato specificato e lo attribuisce ad una variabile

scanf ("%d", &i);

Indirizzo della variabile i in memoria (operatore &)

Interpreta il dato letto da tastiera come un intero ("%d"), un numero reale ("%f"), un carattere ("%c") ...

Funzioni di input/output

• printf è una funzione di libreria che stampa sul monitor (lo standard output) una stringa costante:

printf ("Hello world!");

oppure il valore di una variabile di tipo specificato:

printf ("%d", i);

Interpreta il dato contenuto nella variabile come un intero ("%d"), un numero reale ("%f"), un carattere ("%c") ...

Espressione

contenente il nome della variabile

Comandi del preprocessor

• I programmi C più semplici sono organizzati secondo lo schema:

<direttive del preprocessor>

int main() {

<istruzioni dichiarative>

<istruzioni operative>

}

• Il preprocessor costituisce la prima fase di analisi del codice sorgente, e precede l’attività di compilazione vera e propria

• Il preprocessor elimina anche i commenti

Comandi del preprocessor

• Tutte le direttive destinate al preprocessor sono denotate dal simbolo # come primo carattere di una riga

• L’istruzione #include <nomefile.h> comanda l’inclusione di un file di libreria (header file) nel codice sorgente

• Il file stdio.h è un file di libreria necessario per poter utilizzare le funzioni di I/O

• Il file stdlib.h è un file di libreria necessario per

utilizzare alcune funzioni e per definire alcune costanti di sistema (tra cui EXIT_SUCCESS)

• Non contiene istruzioni esecutive, ma solo dichiarazioni di funzioni, costanti tipi di dato e macroistruzioni

Analisi lessicale di un programma

• Consideriamo un semplice programma che somma due numeri e scrive il risultato sullo standard output (il

monitor); proviamo ora ad analizzarlo secondo la prassi del compilatore...

• Il significato delle indicazioni è il seguente:

– identificatori – parole chiave – costanti letterali – stringhe letterali – operatori

– separatori

– commenti e direttive al preprocessor

Analisi lessicale di un programma

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

/* programma principale */

int main() {

int a, b;

scanf ("%d %d", &a, &b); /* legge a e b */

printf ("a+b=%d\n", a + b);

/* istruzione di ritorno al sistema operativo */

return EXIT_SUCCESS;

} /* fine del programma */

Analisi lessicale di un programma

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

/* programma principale */

int main() {

int a, b;

scanf ("%d %d", &a, &b); /* legge a e b */

printf ("a+b=%d\n", a + b);

/* istruzione di ritorno al sistema operativo */

return EXIT_SUCCESS;

} /* fine del programma */