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Corso di Algoritmi e Strutture Dati APPUNTI SUL LINGUAGGIO C Introduzione al C Lezione I.

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Presentazione sul tema: "Corso di Algoritmi e Strutture Dati APPUNTI SUL LINGUAGGIO C Introduzione al C Lezione I."— Transcript della presentazione:

1 Corso di Algoritmi e Strutture Dati APPUNTI SUL LINGUAGGIO C Introduzione al C Lezione I

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3 Perché scriviamo programmi Abbiamo un problema da risolvere Dobbiamo progettare una soluzione: progettiamo un algoritmo Vogliamo far eseguire tale algoritmo dal nostro elaboratore: scriviamo un programma

4 Linguaggi macchina, assembley e di alto livello Linguaggi macchina : lingua naturale di un particolare computer, esso consiste di sequenze di numeri (1 o 0) e dipende dalla macchina Linguaggi assembly : abbreviazioni simili all’inglese, per rappresentare le operazioni elementari del computer LOAD LOAD N ADD ADD X Linguaggi ad alto livello : singole istruzioni contenenti notazioni matematiche utilizzate comunemente x = n + 2;

5 Il linguaggio C Il C fu progettato ed implementato da Dennis Ritchie ed è un linguaggio imperativo ad alto livello, sviluppato nei laboratori della AT&T Bell Laboratories, adatto per lo sviluppo dei sistemi operativi. Benché implementato su un sistema operativo UNIX, questo linguaggio non fu scritto per un particolare sistema operativo ma può essere utilizzato sotto sistemi operativi diversi come UNIX, DOS/WINDOWS, OS, POWER PC, ecc Sistema operativo? Linguaggio imperativo?

6 Paradigmi di programmazione Esistono diversi approcci alla programmazione, chiamati paradigmi di programmazione: Programmazione imperativa : un programma specifica le azioni che devono essere eseguite in sequenza per calcolare i risultati a partire dai dati in ingresso. Programmazione orientata agli oggetti : un programma modella una realtà di interesse come una collezione di oggetti software che cooperano

7 Il linguaggio C Versione standard del C: ANSI/ISO 9899

8 Le librerie in C moduli funzioniI programmi scritti in C consistono in moduli chiamati funzioni ; esiste una ricca collezione di funzioni già esistenti chiamata libreria standard del C. Obiettivo riusabilità del software: approccio di costruzione a blocchi per creare programmi; inutile ricostruire funzioni già esistenti, ma riusare ciò che già esiste fondendolo con ciò che viene costruito ex-novo. Obiettivo efficienza: utilizzare le funzioni della libreria ANSI potrà migliorare l’efficienza del programma. Obiettivo portabilità: utilizzare le funzioni ANSI invece di scrivere le proprie versioni.

9 Il linguaggio C Il C è un tipico linguaggio di programmazione strutturata : scrittura di programmi chiari, dalla correttezza dimostrabile e semplici da modificare. Il linguaggio C permette di scrivere programmi molto compatti Il linguaggio C permette di accedere e gestire direttamente le risorse hardware dell’elaboratore (in maniera indipendente dall’architettura)

10 L’ambiente C Editor Disk Fase 1 Programma creato con l’editor Preprocessore Fase 2 Disk Il Preprocessore esegue il codice Compilatore Fase 3 Disk Compilatore crea il codice oggetto Linker Fase 4 Disk Collega il codice oggetto alle librerie Loader Memoria Primaria Fase 5 Carica in memoria il programma CPU Fase 6 Memoria Primaria Esegue una istruzione alla volta

11 Un semplice programma C /* Programma che stampa un saluto */ #include main() { printf(“Hello World!\n”); }

12 Un semplice programma C /* Programma che stampa un saluto */ #include main() { printf(“Hello World!\n”); } direttiva di compilazione L’istruzione è chiamata “ direttiva di compilazione ” e serve ad includere informazioni relative a una libreria predefinita del C che contiene le funzioni di input/output.

13 Un semplice programma C /* Programma che stampa un saluto */ #include #include main() { printf(“Hello World!\n”); /* si usa la funzione system ("PAUSE"); per bloccare aperta la finestra dos e quindi la libreria stdlib.h che la contiene */ system ("PAUSE"); } direttiva di compilazione Anche l’istruzione stdlib.h è chiamata “ direttiva di compilazione ” e serve ad includere informazioni relative a una libreria predefinita del C che contiene in tal caso la funzione system( )

14 Un semplice programma C /* Programma che stampa un saluto */ #include main() { printf(“Hello World!\n”); } main( ) La parola main( ) identifica il programma principale e rappresenta il punto di ingresso del programma all’inizio della sua esecuzione

15 Un semplice programma C /* Programma che stampa un saluto */ #include main() { printf(“Hello World!\n”); } blocco Le parentesi graffe delimitano un blocco commenti Si possono specificare commenti racchiudendoli tra i simboli /* e */ Ogni Ogni istruzione è conclusa dal simbolo punto e virgola >

16 Un semplice programma C /* Programma che stampa un saluto */ #include main() { printf(“Hello World!\n”); } printf Per la stampa su video printf e tra doppi apici la stringa costante \n Esistono sequenze nelle stringhe che indicano caratteri speciali: per esempio \n indica il carattere di new line che quando viene incontrato sposta il carattere successivo alla riga seguente

17 Caratteri speciali Tipo di opzioneDescrizione \nRitorno a capo \tTabulazione orizzontale \bTabulazione verticale \aTorna indietro di uno spazio \fSalto pagina

18 Variabili in C /* Programma per il calcolo del fattoriale */ #include main() { int n,fat; printf(“Calcolo del fattoriale di:”); scanf(“%d”,&n); fat = 1; variabile Una variabile viene dichiarata scrivendo il tipo seguito dal nome della variabile. Una variabile può essere inizializzata all’atto della sua dichiarazione (int a=1).

19 Tipi di dato elementari Tipi di dichiarazioneRappresentazione CharCarattere (es. 'à) IntNumero intero (es. 3) ShortNumero intero corto LongNumero intero lungo FloatNumero reale "corto" (es 14.4) DoubleNumero reale "lungo" In C non esiste il tipo boolean : Si usa la convenzione che lo zero rappresenta il valore falso e l’uno il valore vero (tutti i valori diversi da zero rappresentano il vero)

20 Input/Output /* Programma per il calcolo del fattoriale */ #include main() { int n,fat; printf(“Calcolo del fattoriale di:”); scanf(“%d”,&n); fat = 1; printf, scanf La lettura e la stampa di variabili richiede spesso la specifica del loro formato: le istruzioni printf, scanf hanno in genere più argomenti.

21 Argomenti di printf e scanf

22 Input/Output /* Programma per il calcolo del fattoriale */ #include main() { int n,fat; printf(“Calcolo del fattoriale di:”); scanf(“%d”,&n); fat = 1; ---- printf(“Risultato = %d\n”,fat); printf, scanf La lettura e la stampa di variabili richiede spesso la specifica del loro formato: le istruzioni printf, scanf hanno in genere più argomenti.

23 Argomenti di printf e scanf %Il primo è una stringa di caratteri (da stampare per la printf) nella quale ogni % indica il punto in cui vanno sostituiti, nell’ordine, gli argomenti che seguono; %Il carattere che segue il simbolo % indica il tipo dell’argomento (d indica un valore intero); &Gli altri argomenti specificano le variabili di input/output (quelle di input sono precedute dal simbolo speciale & ).

24 Tipo di argomento da inserire Assegna alla variabile n l’argomento inserito Tipo di argomento da stampare Stampa nel punto indicato il valore contenuto dalla variabile fat

25 Argomenti di printf e scanf Sintassi da utilizzareDescrizione %dDati di tipo int %lf %l %f Dati di tipo double Dati di tipo long Dati di tipo float %cDati di tipo char %sDati di tipo stringhe

26 Assegnazione in C /* Programma per il calcolo del fattoriale */ #include main() { int n,fat; printf(“Calcolo del fattoriale di:”); scanf(“%d”,&n); fat = 1; = L’istruzione di assegnazione si indica con il simbolo =

27 Blocchi di istruzioni in C if (n1>n2) { max=n1; else max=n2; } Un’istruzione composta o blocco è quella delimitata da una coppia { }

28 Operatori ed espressioni in C Operazioni con gli int (interi) Descrizione delle operazioni * moltiplicazione4*5=20. Moltiplica i numeri inseriti + addizione2+10=12 Somma i numeri inseriti - sottrazione3-2=1 Sottrae i numeri inseriti / divisione5/4=1 Divide e il risultato è senza resto % divisione con modulo 10%7=3 Divide e come risultato abbiamo il resto

29 Operatori ed espressioni in C Operazioni con i double (reali) Descrizione delle operazioni * moltiplicazione4.5*2.0=9.0 Moltiplica i numeri inseriti + addizione =12.2 Somma i numeri inseriti - sottrazione =0.9 Sottrae i numeri inseriti / divisione3.0/2.0=1.5 Tipo di espressioneDescrizione x++ Incremento della variabile x di 1 y-- Decremento della variabile y di 1 a+=b e a*=b a=a+b e a=a*b

30 Operatori ed espressioni in C Operatori relazionaliDescrizione x == y Testa se il valore di x è uguale a y x > yTesta se x è maggiore di y x >= yTesta se x è maggiore uguale di y x < yTesta se x è minore di y x <= yTesta se x è minore uguale di y x != y Testa se x è diverso da y

31 Operatori ed espressioni in C Operatori logici Descrizione &&AND ||OR !NOT Operatore condizionale Descrizione ? : Vale se è vero altrimenti Es. (a>b)?a:b calcola il massimo tra a e b

32 Istruzioni di controllo condizionali ifIstruzione condizionale if if ( ) else Se è vera viene eseguito altrimenti verrà eseguito Es. if (a>b) printf(“il maggiore è %d”, a); else printf(“il maggiore è %d”, b);

33 Istruzioni di controllo condizionali switchIstruzione condizionale switch switch ( ) { case : [break;] …. default : ; } Se vale vera viene eseguito ; in tutti gli altri casi (caso di default) verrà eseguito. Per convenzione dopo l’istruzione che si vuole eseguire si usa il comando break per uscire dall’istruzione condizionale.

34 Istruzioni di controllo condizionali Es. Vogliamo impostare il numero di giorni n di cui è fatto ogni mese: switch ( mese ) { case 2: n=28; break; case 4 : case 6: case 9 : case 11: n=30; break; default : n=31; }

35 Istruzioni di controllo iterative whileIstruzione while while ( ) oppure do while ( ) Fino a che è vera viene eseguito. Prima valuta espr e poi esegue istr Prima esegue istr poi valuta espr

36 Istruzioni di controllo iterative: while e Do While Es. Calcoliamo la somma di 10 numeri i=0; while ( i<=9) { scanf(“%d”,&num); som += num; i++; } i=0; do { scanf(“%d”,&num); som += num; i++; } while ( i<=9);

37 Istruzioni di controllo iterative forIstruzione for for ( ; ; ) corrisponde a: while ( ) { ; } Es. for ( i=n; i>1; i-- ) fat *= i;

38 Costanti simboliche in C #define Si definiscono facendo uso della direttiva define che va messa nell’intestazione del programma. Es. #define PIGRECO 3.14 #define N 100 #define TRUE 1 #define FALSE 0 main() { …. }

39 Esempio di programma C Lettura ed analisi del problema: deduzione dei dati di input Costruzione di un procedimento risolutivo: algoritmo Traduzione delle istruzioni dell’algoritmo in linguaggio C

40 Esempio di programma C Lettura ed analisi del problema: deduzione dei dati di input “Scrivere un programma C che calcoli le quattro operazioni sui numeri interi.” op Input: a op b, in cui a e b sono due interi e op è una delle quattro operazioni [+,-,*,/] Oss. La divisione sui numeri interi emette anche il resto


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