Fondamenti di InformaticaLaurea in Ingegneria Civile e Ingegneria per l’ambiente e il territorio

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Fondamenti di Informatica

Laurea in

Ingegneria Civile e Ingegneria per l’ambiente e il territorio

Linguaggio C: Le basi

Stefano Cagnoni e Luca Mussi

Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione Università degli Studi di Parma

Il Calcolatore 2

Memoria Centrale

Spazio di lavoro del calcolatore: contiene i dati da elaborare e i risultati delle elaborazioni durante il funzionamento del calcolatore.

Insieme di celle di dimensione 1 byte, ciascuna delle quali è individuata da un indirizzo, costituito da un numero rappresentato da tanti bit quanti ne contiene il Registro Indirizzi all‟interno della CPU.

Poiché è possibile indirizzare direttamente ogni singola cella, una memoria di questo tipo si chiama Random Access Memory (RAM), cioè, alla lettera, memoria ad accesso casuale.

Il Calcolatore 3

Memoria Centrale

 Indirizzamento



E‟ l‟attività con cui l‟elaboratore seleziona una particolare cella di memoria



per farlo l‟elaboratore inserisce l‟indirizzo della cella desiderata (da cui deve leggere o su cui deve scrivere) nel registro indirizzi della CPU



Ad es., se il Registro Indirizzi è lungo 32 bit posso indirizzare 2

³²

celle diverse.

2

³²

celle = 4 Gcelle -> 4 Gbyte

FI - Algoritmi e Programmazione 4

Variabile

 E‟ un‟astrazione della cella di memoria

 Formalmente, è un simbolo associato ad un indirizzo fisico (posizione all‟interno della memoria della cella o delle celle associate al simbolo, che conterranno la rappresentazione di un certo valore)

 Nell‟esempio, il simbolo x rappresenta il contenuto della cella di memoria avente l‟indirizzo 1328, che ad esso ha associato il compilatore e che l‟utente ignora.

Se stampo x sul video mi comparirà il valore 4, cioè il contenuto della cella avente indirizzo 1328.

Simbolo

Simbolo indirizzoindirizzo contenutocontenuto x 1328

x 1328 44

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Variabile



L‟indirizzo fisico di una variabile è fisso e immutabile all‟interno del programma; può cambiare il suo contenuto, cioè il valore della variabile



esempio: x=4;

...

1328 4

Definizione di variabile



E‟ la frase che introduce una nuova variabile



identificata da un simbolo



atta a denotare valori di un ben preciso tipo, che va specificato nella definizione

Esempi

 Definizione di una variabile

<tipo><identificatore>

int x; /* deve denotare un valore intero*/

float y; /* deve denotare un valore reale*/

char ch; /* deve denotare un valore carattere*/

Inizializzazione di variabili

 E‟ possibile specificare il valore iniziale di una variabile quando la si dichiara

 <tipo><identificatore> = <espr> ; int x = 32;

double speed = 124.6;

double time = 71.6;

double km = speed*time;

/* inizializzazione mediante una espressione*/

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Caratteristiche delle variabili

 Campo d’azione (scope): è la parte di programma (unità di codifica) entro cui la variabile è nota e può essere usata

 Tipo: specifica la classe di valori che la variabile può assumere (e quindi gli operatori applicabili)

 Tempo di vita: l‟intervallo di tempo in cui rimane valida l‟associazione simbolo/cella di memoria

 Valore: è rappresentato (secondo la codifica adottata per il tipo cui la variabile appartiene) nell‟area di memoria associata alla variabile.

Esempio



Data una temperatura c espressa in gradi Celsius, calcolare il corrispondente valore f espresso in Fahrenheit

 Approccio:

si parte dal problema e dalle proprietà nel dominio dei dati per descrivere poi la soluzione in modo astratto

 Specifica della soluzione:

relazione tra grandezze esistenti nello specifico dominio applicativo

C * 9/5 = F - 32

Esempio: algoritmo di risoluzione



Data la temperatura in Celsius C



calcolare la temperatura in Fahreneit F sfruttando la relazione

F = 32 + C *9/5

Solo a questo punto (una volta

definito l‟algoritmo) si effettua la codifica

Start

Stop Leggi C

Stampa 32 + C *9/5

Un possibile programma in C

main() {

float c; /* Celsius */

//legge il valore di c scanf(“%f”, &c);

printf ( “Temperatura (F): %f \n”, 32 + c * 9/5);

//stampa il valore convertito }

NB l‟impaginazione (indentazione) serve solo per rendere più leggibile il programma: in C le istruzioni sono separate da “;”

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Strutture di controllo

If, while, for, do while

Il linguaggio C 14

Sì No

Se la condizione C è vera, esegui O1, altrimenti esegui O2 C

O1



Selezione if

O2

Strutture di controllo

Il linguaggio C 15

Strutture di controllo



Selezione if

if (condizione) istruzioni [else istruzioni]

Se la condizione è vera esegue il primo blocco di istruzioni, altrimenti esegue il secondo (se specificato)

istruzioni  istruzione | „{„ istruzione {istruzione} ‟}‟

Calcolo valore assoluto if (x  0)

y = x;

else y = -x;

printf(“Val. Ass. %d\n”, y);

operatori di confronto maggiore  maggiore o uguale 

minore  minore o uguale 

uguale 

diverso 

falso  0 vero  non 0

operatori logici NOT  AND &&

OR | |

Il linguaggio C 16

Esempio

/*Dati due numeri in ingresso, individua il maggiore*/

#include <stdio.h>

int main(){

int num1,num2;

printf("Immetti i due numeri:");

scanf("%d %d",&num1,&num2);

if (num1==num2)

printf("I due numeri sono uguali");

else

if(num1>num2) printf("Il primo è maggiore”);

else printf("Il secondo è maggiore");

return 0;

}

Esercizio: Disegnare il diagramma di flusso di questo problema

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Il linguaggio C 17

Strutture di Controllo

Ciclo While Ciclo do while Ciclo for

Sì No

Ripete una stessa operazione O finché la condizione C resta vera

C

O

O C

Esegue una operazione O una volta, poi la ripete finché la condizione C resta vera

A livello logico, come ciclo while, ma separa più nettamente le istruzioni sui dati da quelle di controllo

Sì C No

O Istr. Iniz.

Istr. ciclica



Cicli

Il linguaggio C 18

Strutture di controllo



Ciclo while

while (condizione) {istruzioni}

Esegue il blocco di istruzioni che segue, finché la condizione è vera (può anche non eseguirlo mai)

Sì C No

O

Il linguaggio C 19

Strutture di controllo

Calcolo della somma dei primi 100 numeri naturali

#include stdio.h

int main(){

int i=1;

int somma  0;

while(i100) {

somma  sommai;

i=i+1;

}

printf (“La somma vale: %d\n”, somma);

return 0;

}

Il linguaggio C 20

Strutture di controllo

 Ciclo do while

do istruzioni

while (condizione)

Esegue (sempre almeno una volta) le istruzioni comprese nel blocco che segue e le ripete finché la condizione è vera

Sì No

O C

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Il linguaggio C 21

Strutture di controllo

calcolo della somma dei primi 100 numeri naturali

int main(){

int i=1;

int somma  0;

do {

somma  sommai;

i=i+1;

} while (i<=100)

return 0;}

Il linguaggio C 22

Strutture di controllo

Ciclo for

for(istr.iniziale; condizione; istr. ciclica) {istruzioni}

Dopo avere eseguito l‟istruzione iniziale, ripete l‟esecuzione del blocco di istruzioni che segue finché la condizione resta vera (se è falsa la prima volta, può anche non eseguirlo mai), concludendo ogni ciclo con l‟esecuzione dell‟istruzione ciclica.

for ( i1; i100; ii1 ) printf( “%d ”, i );

Sì C No

O

Istr. Iniz.

Istr. ciclica

Il linguaggio C 23

Strutture di controllo

Calcolo della somma dei primi 100 numeri naturali

int main(){

int i, somma  0;

for ( i1; i100; ii1)

somma  sommai; /*se c’e’ una sola

istruzione si possono tralasciare le graffe

*/

return 0;

}

Il linguaggio C 24

Esercizi

Scrivere un programma che prenda in ingresso un intero N e calcoli il doppio della somma dei primi N numeri, a partire dal corrispondente diagramma di flusso

Scrivere un programma, a partire dal corrispondente diagramma di flusso, che chieda in ingresso un numero finché non si inserisce un numero dispari.

Quando questo avviene, il programma deve uscire scrivendo quanto è stata lunga la sequenza dei numeri pari che lo hanno preceduto.