La programmazione in linguaggio C

FONDAMENTI DI INFORMATICA

Prof. PIER LUCA MONTESSORO Ing. DAVIDE PIERATTONI

Facoltà di Ingegneria

Università degli Studi di Udine

La programmazione in linguaggio C

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Nota di Copyright

specifiche

del problema ^analisi algoritmo

programma sorgente

implementazione

compilazione e linking

programma eseguibile

esecuzione

controllo

dei risultati _deb

ugg ing

e c orre

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Strumenti per la programmazione

Strumenti per la programmazione

specifiche

del problema ^analisi algoritmo

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In questo corso non è previsto

l’utilizzo di sistemi di analisi

automatica né di strumenti

di CASE (Computer Aided

Software Engineering)

Strumenti per la programmazione

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TEXT EDITOR: programma

per scrivere file di testo (ASCII) Esempi: EDIT di MS-DOS,

Notepad, Wordpad o Notepad++ di

MS-Windows, gedit o emacs di Unix

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Compilatore C/C++ della GNU Linguaggio C:

gcc -o foobar.exe foobar.c Linguaggio C++:

g++ -o foobar.exe foobar.cpp

Strumenti per la programmazione

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In MS-DOS e in unix per eseguire un programma è sufficiente scriverne il nome sulla linea di comando,

seguito da invio:

C:\PROGRAMMI> foobar

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Strumenti di base:

• attenta analisi ragionata del codice

• selezione di casi significativi

• printf (per la stampa dei valori delle variabili) Strumenti avanzati:

• debugger

Utilizzo del compilatore GCC

• Compilazione:

C:\PROGR> gcc -o nome.exe nome.c

• Esecuzione:

C:\PROGR> nome

• Compilazione per il debugger:

C:\PROGR> gcc -g -o nome.exe nome.c

• Esecuzione con debugger grafico:

C:\PROGR> gdb nome

C:\PROGR> insight nome C:\PROGR> nemiver prova

(versioni gcc precedenti alla 3)

(in ambiente Ubuntu)

Principi fondamentali

• “Implementare un algoritmo” significa tradurre una serie di operazioni aritmetico-logiche in procedure eseguibili dal calcolatore

• Tale traduzione è diversa a seconda del linguaggio di programmazione scelto

Un programma C è costituito fondamentalmente

da variabili e funzioni

Variabili e funzioni

• Le variabili memorizzano i valori (o dati) in input e/o in output e quelli usati durante

l’esecuzione

• Le funzioni sono sequenze di istruzioni, ossia

operazioni da effettuare sui dati

Esempio: hello.c

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

/* programma principale */

int main() {

printf ("Hello world!\n");

return EXIT_SUCCESS;

}

/* fine del programma */

Esempio: hello.c

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

/* programma principale */

int main() {

printf ("Hello world!\n");

return EXIT_SUCCESS;

}

/* fine del programma */

Direttiva al preprocessor:

include il file (del

compilatore) stdio.h che serve per l’utilizzo delle

funzioni di input/output

Esempio: hello.c

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

/* programma principale */

int main() {

printf ("Hello world!\n");

return EXIT_SUCCESS;

}

/* fine del programma */

Commento: viene ignorato

dal compilatore

Esempio: hello.c

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

/* programma principale */

int main() {

printf ("Hello world!\n");

return EXIT_SUCCESS;

}

/* fine del programma */

Funzione main: tutto comincia da qui

Corpo della funzione main

Esempio: hello.c

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

/* programma principale */

int main() {

printf ("Hello world!\n");

return EXIT_SUCCESS;

}

/* fine del programma */

Istruzione per stampare la scritta

"Hello world!" e poi andare a capo Istruzione per terminare la

funzione main (e quindi il programma) restituendo al sistema operativo il valore numerico associato, in

stdlib.h, a EXIT_SUCCESS

• Ogni funzione è identificata da un nome

• Il programma inizia sempre l’esecuzione a

partire da una funzione “speciale”: la funzione main

• Nei programmi C più semplici, tutte le

operazioni da fare risiedono nella funzione main

• I programmi complessi prevedono che main

invochi altre funzioni, suddividendo le molte

istruzioni in blocchi logici più semplici

Direttive al preprocessor

• La prima linea del programma:

#include <stdio.h>

è comune a molti programmi C

• Indica al compilatore di includere

automaticamente le funzioni della libreria standard di input/output stdio.h , come ad esempio la funzione di stampa su video

printf ()

Commenti

• In ogni programma C è utile poter inserire dei commenti, a descrizione di quanto viene

eseguito da una o più istruzioni

• La riga di commento:

/* programma principale */

non contiene istruzioni C e quindi non viene

processata dal compilatore

Input e output

• printf () è una funzione di uso generale offerta della libreria standard di input/output

• Nell’esempio, essa stampa sul monitor (lo

standard output) semplicemente la sequenza di

caratteri: Hello world!

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main() /* somma due numeri interi */

{

int num1, num2, somma;

printf ("inserire num1: ");

scanf ("%d", &num1);

printf ("inserire num2: ");

scanf ("%d", &num2);

somma = num1 + num2;

printf ("num1 + num2 = %d\n", somma);

return EXIT_SUCCESS;

}

Esempio: somma.c

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main() /* somma due numeri interi */

{

int num1, num2, somma;

printf ("inserire num1: ");

scanf ("%d", &num1);

printf ("inserire num2: ");

scanf ("%d", &num2);

somma = num1 + num2;

printf ("num1 + num2 = %d\n", somma);

return EXIT_SUCCESS;

dichiarazione di

variabili intere

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main() /* somma due numeri interi */

{

int num1, num2, somma;

printf ("inserire num1: ");

scanf ("%d", &num1);

printf ("inserire num2: ");

scanf ("%d", &num2);

somma = num1 + num2;

printf ("num1 + num2 = %d\n", somma);

return EXIT_SUCCESS;

}

input di un intero

(input formattato)

Esempio: somma.c

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main() /* somma due numeri interi */

{

int num1, num2, somma;

printf ("inserire num1: ");

scanf ("%d", &num1);

printf ("inserire num2: ");

scanf ("%d", &num2);

somma = num1 + num2;

printf ("num1 + num2 = %d\n", somma);

return EXIT_SUCCESS;

somma e

assegnazione

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main() /* somma due numeri interi */

{

int num1, num2, somma;

printf ("inserire num1: ");

scanf ("%d", &num1);

printf ("inserire num2: ");

scanf ("%d", &num2);

somma = num1 + num2;

printf ("num1 + num2 = %d\n", somma);

return EXIT_SUCCESS;

}

stampa del

risultato (output

formattato)

Variabili e dichiarazioni

• Per poter essere utilizzate da un’istruzione, tutte le variabili di un programma C devono essere dapprima dichiarate

• Una dichiarazione stabilisce il tipo e il nome di una o più variabili, come ad esempio:

int numero;

• Il tipo di dato determina la natura della

variabile, ovvero il modo in cui verrà trattata

nelle successive operazioni

Variabili ed espressioni

• L’istruzione

numero = numero * 20;

rappresenta di fatto la traduzione di due operazioni logiche distinte

• Dapprima viene valutata l’espressione a destra del segno =

• Il risultato di tale espressione è poi assegnato alla stessa variabile numero, che viene

dunque sovrascritta:

numero ← numero * 20;

Input e output formattato

• scanf () e printf () consentono di leggere e stampare dati formattati

• La funzione scanf () legge un dato dalla

tastiera (lo standard input) e ne scrive il valore in una variabile (o locazione in memoria)

• Esse operano in modo diverso a seconda del tipo dei dati da manipolare (numeri interi,

numeri floating point, stringhe di caratteri, singoli byte ecc.)

• L’input/output formattato in C è molto potente!

Funzioni e argomenti

• Un metodo per comunicare dati alle funzioni è quello di fornire ad esse una lista di valori, detti argomenti

• Le parentesi che seguono il nome della funzione racchiudono tale lista, come per:

scanf ("%d", &numero);

• Esistono funzioni che non si aspettano

argomenti: nell’esempio, main () ha la lista

di argomenti vuota

Esempio: potenza.c

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

/* elevamento a potenza con moltiplicazioni successive */

int main() {

int base, esponente, potenza, contatore;

printf ("inserire base: ");

scanf ("%d", &base);

printf ("inserire esponente: ");

scanf ("%d", &esponente);

potenza = 1;

contatore = 0;

while (contatore < esponente) {

potenza = base * potenza;

contatore = contatore + 1;

}

printf ("potenza = %d\n", potenza);

return EXIT_SUCCESS;

struttura di controllo:

ciclo while

Strutture di controllo

• L’esempio precedente rappresenta una possibile implementazione del calcolo

dell’elevamento a potenza (esponente non negativo!)

• Il ciclo while è una struttura di controllo, il cui diagramma di flusso è:

Y

N

Strutture di controllo

• Il costrutto:

while (contatore < esponente) {

potenza = base * potenza;

contatore = contatore + 1;

}

è un semplice ciclo iterativo

• Dapprima viene valutata la condizione contatore < esponente

• Se tale espressione risulta vera, allora il blocco di istruzioni racchiuse tra le parentesi graffe

viene eseguito e, alla fine, la condizione viene

valutata di nuovo (iterazione)

Strutture di controllo

• Il ciclo while viene così ripetuto fino a che (while) la condizione

contatore < esponente è ancora vera

• Nell’esempio, le istruzioni interne al ciclo

vengono eseguite un numero di volti pari al

valore dell’esponente