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INFORMATICA Il linguaggio C. © Piero Demichelis 2 Premessa Fu creato agli inizi degli anni 70 quale strumento per lo sviluppo del Sistema Operativo UNIX.

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1 INFORMATICA Il linguaggio C

2 © Piero Demichelis 2 Premessa Fu creato agli inizi degli anni 70 quale strumento per lo sviluppo del Sistema Operativo UNIX. Si è diffuso molto rapidamente e nel 1989 lAmerican National Standards Institute (ANSI) completava la definizione del linguaggio producendo il documento noto come ANSI C, al quale fanno riferimento ormai tutti i compilatori per quel linguaggio. A differenza degli altri linguaggi ad alto livello consente un agevole accesso alla struttura hardware del sistema di elaborazione.

3 © Piero Demichelis 3 Caratteristiche Generali Il C è un linguaggio: ­ ad alto livello... ma anche poco astratto ­ strutturato... ma con eccezioni ­ fortemente tipizzato ogni oggetto ha un tipo ­ semplice (!?) poche keyword ­ case sensitive maiuscolo diverso da minuscolo negli identificatori! ­ portabile ­ standardizzato (ANSI)

4 © Piero Demichelis 4 Alfabeto Il vocabolario base del C è costituito dai seguenti simboli: tutte le lettere dellalfabeto inglese maiuscole e minuscole: A÷Z, a÷z le dieci cifre decimali 0 ÷ 9 un insieme di caratteri speciali, tra cui: + * / = ( ) [ ] { }., ; : ? ! % # & ˜ ˆ

5 © Piero Demichelis 5 Identificatori Si riferiscono ad una delle entità del linguaggio: ­ costanti ­ variabili ­ funzioni ­ ecc. Iniziano con un carattere alfabetico oppure con _ (underscore) e possono contenere solamente caratteri alfabetici, cifre e _ Il C standard prevede che solo i primi 31 caratteri dell'identificatore sono significativi, anche se possono essere usati nomi più lunghi.

6 © Piero Demichelis 6 Commenti Sono testi liberi inseriti allinterno del programma dal programmatore per descrivere cosa fa il programma. Non sono processati dal compilatore: servono al programmatore, non al sistema! Formato: ­ Racchiuso tra i simboli: /* */ ­ Non è possibile annidarli. Esempi: /* Questo è un commento corretto! */ /* Questo /* risulterà un */ errore */

7 © Piero Demichelis 7 Istruzioni Le istruzioni devono essere scritte rispettando alcune regole sintattiche e di punteggiatura. Listruzione deve sempre essere conclusa con un ; (punto e virgola). Si può scrivere più di unistruzione per riga purché ognuna sia conclusa col ;. Unistruzione può occupare più di una riga.

8 © Piero Demichelis 8 Parole chiave Riservate! Nel C standard sono 32: autodoubleintstruct breakelselongswitch caseenumregistertypedef charexternreturnunion constfloatshortunsigned continueforsignedvoid defaultgotosizeofvolatile doifstaticwhile

9 © Piero Demichelis 9 Struttura di un programma C Struttura generale: Direttive e parte dichiarativa globale main () { Parte dichiarativa locale Parte esecutiva }

10 © Piero Demichelis 10 Struttura di un programma C Tutti gli oggetti, con le loro caratteristiche, che compongono il programma devono essere preventivamente dichiarati. main ­ è la parola chiave che indica il punto di ingresso del programma quando viene eseguito dal S.O.; ­ il suo contenuto è delimitato da parentesi graffe { … }

11 © Piero Demichelis 11 Struttura di un programma C Parte dichiarativa locale: ­ elenco degli oggetti che compongono il main ognuno con le proprie caratteristiche. Parte esecutiva: ­ sequenza di istruzioni, ovvero ciò che descriviamo con il diagramma di flusso oppure con lo pseudocodice!

12 © Piero Demichelis 12 Struttura di un programma C Programma minimo: main() { } main() { } START STOP file prova.c

13 I dati

14 © Piero Demichelis 14 Definizione dei dati In C, tutti i dati devono essere dichiarati e definiti prima di essere usati! Definizione di un dato: 1. riserva spazio in memoria; 2. assegna un nome. 3. identifica gli operatori leciti su quel dato Richiede lindicazione di: ­nome (identificatore); ­tipo; ­modalità di accesso (variabile/costante).

15 © Piero Demichelis 15 Tipi Il tipo definisce l'insieme dei valori che possono essere assunti, la rappresentazione interna e l'insieme degli operatori che possono agire su quel dato. Il linguaggio C richiede di definire il tipo dei dati e possiede regole rigide per la loro manipolazione (tipizzazione forte ). Permette inoltre al programmatore di definire nuovi tipi astratti. Contemporaneamente permette di vedere gli oggetti interni al calcolatore: i registri, la memoria, gli indirizzi (puntatori), ecc.

16 © Piero Demichelis 16 Tipi base (primitivi) Sono quelli forniti direttamente dal C. Sono identificati da parole chiave! ­ charcaratteri ASCII; ­ intinteri (complemento a 2); ­ floatreali (floating point singola precisione); ­ doublereali (floating point doppia precisione). La dimensione precisa di questi tipi dipende dallarchitettura (non definita dal linguaggio). ­ char = 8 bit sempre Attenzione: le parole chiave dei tipi base vanno scritte in minuscolo!

17 © Piero Demichelis 17 char Il tipo char (character) definisce un carattere (attenzione: un solo carattere!) espresso su 8 bit (1 byte) in codice ASCII. I valori sono interpretati come numeri interi con segno su 8 bit (-128 ÷ +127). Un carattere deve essere indicato tra apici, così: a

18 © Piero Demichelis 18 int Il tipo int (integer) definisce i numeri interi con segno. La rappresentazione interna e l'intervallo dei valori assunti dipende dal compilatore e dalla macchina usata. Generalmente si tratta del complemento a 2 e i valori assunti sono compresi nellintervallo ÷ su 16 bit oppure, per le macchine a 32 bit, nellintervallo ÷ Vanno indicati semplicemente così come siamo abituati a scriverli sulla carta, col loro valore (senza il punto decimale): -2453

19 © Piero Demichelis 19 float e double Sia il tipo float che il tipo double sono rappresentazioni di numeri reali (frazionari). Sono rappresentati secondo la notazione floating-point, rispettivamente in singola (32 bit) e doppia (64 bit) precisione. I valori assunti (rappresentabili) sono: float ± 3.4E+38 (7 cifre decimali) double ± 1.7E+308 (16 cifre decimali) La rappresentazione è normalmente riferita allo standard IEEE P754.

20 © Piero Demichelis 20 float e double I valori di tipo float o double vanno indicati con il punto decimale, ad esempio: E ammessa anche una notazione simile alla notazione scientifica con il carattere E al posto di 10, così: E-02 In alternativa, si può ancora scrivere il numero senza punto decimale ma seguito dal suffisso F oppure f (ad esempio, 10F, 10f e 10.0 sono equivalenti). Il compilatore concepisce questi valori sempre come di tipo double.

21 © Piero Demichelis 21 Modificatori dei tipi base Sono previsti dei modificatori, identificati da parole chiave, da premettere ai tipi base: short long signed unsigned

22 © Piero Demichelis 22 short / long Il qualificatore short si applica al tipo int e impone che la rappresentazione degli interi sia su 16 bit (valori assunti: ÷ 32767); il qualificatore long si applica sia al tipo int che al tipo double; ­long int impone la rappresentazione degli interi su 32 bit (valori assunti: ÷ ); ­long double forza la rappresentazione dei reali su 80 bit (± 1.7E+308 aumentando la precisione a 19 cifre decimali).

23 © Piero Demichelis 23 signed / unsigned I qualificatori signed e unsigned si applicano ai tipi char e int. signed è ridondante e serve solo a ricordare che un valore è inteso con segno (ma per int e char è già così!); unsigned permette di estendere l'intervallo dei valori non-negativi. ­Il tipo unsigned char può assumere valori nell'intervallo 0 ÷ 255 e il tipo unsigned int valori nell'intervallo 0 ÷ I qualificatori possono apparire da soli: nel qual caso si assume che sia sottinteso il tipo int. E lecito, ad esempio, il tipo unsigned short che viene interpretato come unsigned short int, ecc.

24 © Piero Demichelis 24 Altri valori interi Per un dato intero, i valori di variabili e costanti possono anche essere espressi in esadecimale (specificati col prefisso 0x oppure 0X, ad esempio, 0xFF = ) oppure ottale (prefisso 0 (zero), ad esempio 0377 = ); per il formato long si usa il suffisso L oppure l (255L o 255l esprimono entrambi un long int con valore ); per l'unsigned si usa il suffisso U oppure u (255U e 255u esprimono un unsigned int = ). I suffissi u ed l possono apparire entrambi, con ovvio significato.

25 © Piero Demichelis 25 Valori speciali Il codice ASCII comprende alcuni caratteri non stampabili. Per rappresentarli viene utilizzata la sequenza di escape (backslash seguito da un altro carattere). SequenzaCarattereSequenzaCarattere \a allarme \ apostrofo \b backspace \ doppio apice \f pagina nuova \\ backslash \n new line \ddd ottale \r return \xddd esadecimale \t tabulatore orizz. \0 null \v tabulatore vert.

26 © Piero Demichelis 26 Tabella riassuntiva TipoIntervallo dei valori char, signed char -128 ÷ 127 int, signed, signed int ÷ short, short int, signed short ÷ signed short, signed short int ÷ long, long int, ÷ signed long, signed long int ÷ unsigned, unsigned char, unsigned short0 ÷ 255 unsigned int, unsigned short int0 ÷ unsigned long, unsigned long int0 ÷ float3.4E±38 (7 cifre) double1.7E±308 (16 cifre) long double1.7E±308 (20 cifre)

27 © Piero Demichelis 27 Direttive Il C prevede che nel programma, oltre alle istruzioni, possano esserci anche delle direttive che devono essere interpretate ed eseguite dal compilatore stesso (inserzione di macro, compilazioni condizionate, inclusione di altri sorgenti, ecc.); il compilatore C esegue una preelaborazione del programma, detta Preprocessing, per riconoscere ed eventualmente eseguire le direttive; le direttive si distinguono dalle istruzioni perché sono inserite sempre in righe individuali e iniziano con il carattere # seguito da una parola chiave; ad esempio: #include #define

28 © Piero Demichelis 28 Definizione di variabili Sintassi: ; Più in generale (definizioni multiple): ; ­ : lidentificatore che rappresenta il nome della variabile; ­ : lista di identificatori separati da, (virgola).

29 © Piero Demichelis 29 Definizione di variabili Esempi: int x; char ch; long int x1,x2, x3; double pi; short int stipendio; long y,z; Usiamo nomi significativi! Esempi:int RitenuteOperate, StipendioBase; float OreLavorate; Esempi errati: float Ore Lavorate ; /* cè uno spazio */ int Stip?base; /* cè un carattere speciale */

30 © Piero Demichelis 30 Definizione di variabili E possibile inizializzare una variabile, ovvero attribuirgli un valore prima che venga utilizzata per la prima volta, in fase di dichiarazione della stessa. Esempio: int x = 24; char ch = m; double pi = ;

31 © Piero Demichelis 31 Definizione di costanti Sintassi: const = ; Esempi: const double pigreco = ; const char separatore = $; const float aliquota = 0.2; Convenzione: ­ Identificatori delle constanti tipicamente in MAIUSCOLO (ma è una convenzione!). const double PIGRECO = ;

32 © Piero Demichelis 32 La direttiva define E un'altra possibilità di definire valori costanti : si introduce un identificatore come sinonimo di una costante: #define identificatore testo Deve comparire sempre in testa al programma, prima di main(), e all'inizio della riga. E elaborata dal preprocessore del compilatore, che sostituirà in tutto il programma, ovunque appare l'identificatore, il testo di cui è sinonimo.

33 © Piero Demichelis 33 La direttiva define Non essendo un'istruzione non termina con il punto e virgola. Esempi: #define PIGRECO #define DOMENICA 7 #define VERO 1 #define Carattere p

34 © Piero Demichelis 34 Stringa Definizione: ­ sequenza di caratteri terminata dal carattere NULL (\0); non è un tipo di base del C. memorizzata in posizioni adiacenti di memoria. Formato: ­ Esempi: Ciao! abcdefg\n

35 INFORMATICA Cenni sulla Rappresentazione dei dati

36 Rappresentazione di dati numerici

37 © Piero Demichelis 37 Sistemi numerici Si suddividono in: ­Non posizionali : quali ad esempio il sistema di numerazione romano (i cui simboli sono: I, II, III, IV, V, X, L, C, D, M) oppure quello egiziano ­Posizionali : quali ad esempio il sistema arabo (decimale) e il sistema maya (ventesimale). Nei sistemi posizionali le operazioni aritmetiche risultano molto agevoli mentre in quelli non posizionali sono alquanto complicate.

38 © Piero Demichelis 38 Sistema posizionale a base fissa Nei sistemi numerici a base fissa, un numero N può essere rappresentato in uno del seguenti modi: N = d n-1 ; d n d 1 ; d 0 ; d d -m N = d n-1 · r n d 0 · r 0 + d -1 · r d -m · r -m

39 © Piero Demichelis 39 Sistemi numerici Proprietà di un sistema numerico a base fissa ­è a rango illimitato : ogni numero intero vi può essere rappresentato; ­è a rappresentazione unica : ad ogni numero intero corrisponde un solo insieme ordinato di cifre; ­è irridondante : ad ogni insieme ordinato di cifre corrisponde un solo numero non rappresentato da altri insiemi ordinati.

40 © Piero Demichelis 40 Sistema decimale r = 10 cifre: { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 } ­Esempio: = 1 × × × 10 0 = =

41 © Piero Demichelis 41 Sistema binario r = 2 cifre: { 0, 1 } ­Esempio: = 1 × × × 2 0 = = 5 10

42 © Piero Demichelis 42 Sistema ottale r = 8 cifre: { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 } ­Esempio: = 1 × × × 8 0 = = molto utile per scrivere in modo compatto i numeri binari (ad ogni 3 cifre binarie corrisponde una cifra ottale) ( ) 2 = ( ) 8

43 © Piero Demichelis 43 Sistema esadecimale r = 16 cifre: { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F } ­Esempio: 101 H = 1 × × × 16 0 = = anchesso utile per scrivere in modo compatto i numeri binari (ad ogni 4 cifre binarie corrisponde 1 cifra esadecimale) ( ) 2 = ( 1 B 1 ) 16

44 © Piero Demichelis 44 Sistema base 5 r = 5 cifre: { 0, 1, 2, 3, 4 } ­Esempio: = 1 × × × 5 0 = = 26 10

45 © Piero Demichelis 45 Sistema binario Caratteristiche ­su n cifre si rappresentano 2 n numeri; ad esempio su 4 cifre: ­Prime 16 potenze del 2:

46 © Piero Demichelis 46 Sistema binario La cifra binaria è detta bit parola che deriva dallunione di due elisioni: binary digit I bit estremi di un numero binario si chiamano: MSB (Most Significant Bit) LSB (Least Significant Bit)

47 © Piero Demichelis 47 Limiti del sistema binario Poiché su n bit si rappresentano 2 n numeri, per rappresentare la stessa grandezza occorrono molte più cifre rispetto al sistema numerico decimale. bitsimbolival. minimoval. massimo ,536065, ,294,967,29604,294,967,295

48 © Piero Demichelis 48 Conversione da binario a decimale Si applica direttamente la definizione effettuando la somma pesata delle cifre binarie: = 1 × × × 2 0 = = = = =

49 © Piero Demichelis 49 Conversione da decimale a binario N = d n-1 · r n d 0 · r 0 + d -1 · r d -m · r -m Consideriamo la sola parte intera e riscriviamo il numero binario nel modo seguente: N = d · (d · (d d n-1 )) Si può osservare che dividendo N per la base 2, si ottiene un quoziente (d 1 + r · (d d n-1 )) e un resto d 0, che costituisce proprio la cifra meno significativa del numero nella base 2. Dividendo successivamente il quoziente per la base 2 si trova ancora un quoziente e un resto d 1, che è la cifra di peso uno cercata, e così via.

50 © Piero Demichelis 50 Esempio Esempio: quozienti 1011resti d 0 d 1 d 2 d =

51 © Piero Demichelis 51 Conversione da decimale a binario Dato un numero frazionario: N = a a a -m 2 -m moltiplicando N per la base 2, si ricava come parte intera la cifra a -1, cioè la prima cifra binaria. Eliminata questa parte intera, moltiplicando quanto resta ancora per 2, si ricava come parte intera a -2, ecc. Le parti intere, scritte nel medesimo ordine con cui sono state ricavate, rappresentano il numero frazionario binario cercato.

52 © Piero Demichelis 52 Esempio Regola: si moltiplica per due la parte frazionaria e si prende la cifra intera prodotta dal risultato proseguendo fino alla precisione richiesta. ­Esempio: 0.34 x x = x x ecc =

53 © Piero Demichelis 53 Conversioni tra sistemi in base qualsiasi E ovvio che le regole di conversione decimale-binario sono del tutto generali e valgono qualsiasi siano i sistemi numerici coinvolti. Ad esempio per convertire il numero decimale 365 in base 7 si divide per 7: =

54 © Piero Demichelis 54 Operazioni aritmetiche Le operazioni aritmetiche in un qualsiasi sistema numerico si possono eseguire nello stesso identico modo che conosciamo così bene per il sistema numerico decimale. Lavvertenza è solo quella di costruire la tabellina opportuna per quel particolare sistema numerico: si ricordi che la tabellina per il sistema numerico decimale ce la siamo studiata a memoria sin dallinfanzia!!!! Il nostro interesse è però particolarmente concentrato sul sistema numerico binario e sono proprio le operazioni aritmetiche in binario che affronteremo ora.

55 © Piero Demichelis 55 Somma in binario Regole base: 0+ 0=0 0+ 1=1 1+ 0=1 1+ 1=0con riporto (carry) di 1 Si effettuano le somme parziali tra i bit dello stesso peso, propagando gli eventuali riporti: = 7 =

56 © Piero Demichelis 56 Somma completa La somma completa (full addition) tiene conto del riporto per cui si sommano due bit ed un carry ottenendo come risultato un bit di somma e un bit di riporto ABCarry S Rip

57 © Piero Demichelis 57 Sottrazione in binario Regole base: 0 – 0 = 0 0 – 1 = 1con prestito (borrow) di 1 1 – 0 = 1 1 – 1 = 0 Si eseguono le sottrazioni bit a bit tenendo conto dei prestiti: = 10 =

58 © Piero Demichelis 58 Sottrazione completa Analogamente alla somma, è possibile definire la sottrazione completa (sottrazione tra due bit ed un borrow ) ABBorrow S Prest

59 © Piero Demichelis 59 Moltiplicazione in binario Il prodotto tra due numeri binari si può calcolare con la tecnica già nota per i numeri in base 10, detta della somma e scorrimento. ­Esempio: x 11 x = 5 = Nella pratica si usano accorgimenti particolari basati sulloperazione di scorrimento (shift ).

60 © Piero Demichelis 60 Divisione in binario Come per le altre operazioni applichiamo le stesse regole che usiamo col sistema decimale: ­Esempio: / 3 =

61 © Piero Demichelis 61 Loperazione di shift Equivale ad una moltiplicazione o divisione per la base. Consiste nel far scorrere i bit (a sinistra o a destra) inserendo opportuni valori nei posti lasciati liberi. In decimale equivale a moltiplicare (shift a sinistra) o dividere (shift a destra) per 10. In binario equivale a moltiplicare (shift a sinistra) o dividere (shift a destra) per 2.

62 © Piero Demichelis 62 Shift a sinistra Si inserisce come LSB un bit a zero Equivale ad una moltiplicazione per due 0011 « 1 = 0110 ( 3 2 = 6 ) 0011 « 2 = 1100 ( = 12 ) 0011 « 3 = ( = 24 ) « 1 (shift a sinistra di 1 posizione) 0

63 © Piero Demichelis 63 Shift a destra Si inserisce come MSB un bit a zero Equivale ad una divisione per due 0110 » 1 = 0011( 6 : 2 = 3 ) 0110 » 2 = 0001( 6 : 4 = 1 ) t roncamento! » 1 (shift a destra di 1 posizione) 0

64 © Piero Demichelis 64 Moltiplicazioni Una qualsiasi moltiplicazione tra due numeri può essere trasformata in una serie di shift e di somme, operazioni che vengono eseguite molto velocemente dai microprocessori. Ad esempio il prodotto 14 x 13 diventa: 14 · 13 = 14 · ( ) = 14 · · · = « « =

65 © Piero Demichelis 65 Limiti della rappresentazione Quando scriviamo sulla carta non ci preoccupiamo quasi mai della grandezza dei numeri (a meno di particolari necessità). Nelle macchine numeriche un numero deve essere rappresentato in un particolare dispositivo elettronico interno che si chiama registro ed è paragonabile ad una cella di memoria. Caratteristica fondamentale di questo dispositivo è la sua dimensione (numero di bit) stabilita in sede di progetto: ovvero in un elaboratore potremo rappresentare solo una quantità limitata di numeri.

66 © Piero Demichelis 66 Limiti della rappresentazione Ad esempio se il nostro contenitore (registro) è lungo 5 bit: potremo rappresentare solamente i numeri binari compresi tra e Inoltre dovremo in qualche modo introdurre il segno dei numeri!

67 © Piero Demichelis 67 I numeri con segno Oltre al problema relativo al valore del numero bisogna trovare il modo di rappresentare il segno. Il segno dei numeri può essere solo di due tipi: positivo ( + ) negativo ( - ) Sembrerebbe quindi facile rappresentarlo in binario, tuttavia la soluzione più semplice (1 bit riservato al segno) non è sempre conveniente. Per tener conto del segno anziché il sistema numerico binario si utilizzano dei codici binari che hanno tuttavia come base, ovviamente, il sistema numerico binario.

68 © Piero Demichelis 68 Modulo e segno Su N bit, un bit è destinato al segno (in binario 0 = +, 1 = -) e N-1 bit al valore assoluto (anche detto modulo) S modulo E un codice che ricorda molto il nostro modo di rappresentare i numeri sulla carta. Presenta però gravi svantaggi dovuti alla doppia rappresentazione dello zero (esistono e sono leciti infatti sia + 0, che - 0) e alla complessità delle operazioni aritmetiche.

69 © Piero Demichelis 69 Modulo e segno Esempi - usando una codifica su quattro bit: MS MS Si ha una doppia rappresentazione dello zero: 0000 MS MS 0 10 In generale su N bit sono rappresentabili i valori: - ( 2 N ) x + ( 2 N ) 8 bit=> [ -127 ÷ +127 ] 16 bit=> [ ÷ ]

70 © Piero Demichelis 70 Complemento a 1 Considerando numeri binari di n bit, si definisce complemento a uno di un numero A la quantità: A = 2 n - 1 – A Viene anche detto semplicemente complemento. Regola pratica: il complemento a uno di un numero binario A si ottiene cambiando il valore di tutti i suoi bit (complementando ogni bit) ­Esempio: A = 1011 A 0100

71 © Piero Demichelis 71 Complemento a 2 Considerando numeri binari di n bit, si definisce complemento a due di un numero A la quantità: A = 2 n – A Regola pratica: il complemento a due di un numero binario A si ottiene sommando uno al suo complemento (a uno) ­Esempio: A = 1011 A = 0100 A 0101

72 © Piero Demichelis 72 Complemento a 2 E usato per rappresentare numeri relativi: ( A 0 )0 A 2 (= A MS ) ( A < 0 )complemento a 2 di A In questo modo lMSB indica il segno: 0 = +, 1 = - Regola alternativa per la determimazione del complemento a due: si parte da destra, si lasciano inalterati tutti gli zeri fino al primo uno che si lascia inalterato, si complementano tutti gli altri bit Esempio: A = ; A =

73 © Piero Demichelis 73 Complemento a 2 Esempio - usando una codifica su 4 bit: ( 3 2 ) 0011 CA CA2 In generale su N bit sono rappresentabili i valori: - ( 2 N-1 ) x + ( 2 N ) 8 bit=> [ -128 ÷ +127 ] 16 bit=> [ ÷ ]

74 © Piero Demichelis 74 Somma e sottrazione in complemento a 2 La somma si effettua direttamente, senza badare ai segni degli operandi, come fossero due normali numeri binari. La sottrazione si effettua sommando al minuendo il complemento a 2 del sottraendo: A – B A + (- B) ovvero: A + B Esempio: = - 12 =

75 © Piero Demichelis 75 Overflow Si usa il termine overflow per indicare lerrore che si verifica in un sistema di calcolo automatico quando il risultato di unoperazione non è rappresentabile con la medesima codifica e numero di bit degli operandi. Nella somma in binario puro si ha overflow quando si opera con un numero fisso di bit e si genera un riporto (carry) sul bit più significativo (MSB, quello più a sinistra). Esempio: somma tra numeri di 4 bit in binario puro = overflow!

76 © Piero Demichelis 76 Overflow in complemento a 2 1.Operandi con segno discorde: ­non si può mai verificare overflow!!!!! 2.Operandi con segno concorde: ­cè overflow quando il risultato ha segno discorde da quello dei due operandi 3.In ogni caso, si trascura sempre il carry (riporto) oltre il MSB Esempi: = = = overflow! carry, risultato OK

77 © Piero Demichelis 77 Fixed-point Si usa un numero fisso di bit per la parte intera e per quella frazionaria (e non si rappresenta la virgola!) Ad esempio (4 + 4 bit, binario puro): = = virgola sottintesa

78 © Piero Demichelis 78 Fixed-point Vantaggi: ­gli operandi sono allineati per cui le operazioni aritmetiche risultano facili ed immediate; ­la precisione assoluta è fissa Svantaggi: ­lintervallo di valori rappresentati è assai modesto ­la precisione dei numeri frazionari rappresentati molto scarsa Utilizzo tipico: ­DSP (Digital Signal Processor) ­Sistemi digitali per applicazioni specifiche (special-purpose) ­Numeri interi nei calcolatori

79 © Piero Demichelis 79 Rappresentazione di numeri interi A causa dellestrema semplicità che presentano le operazioni aritmetiche in complemento a 2, in tutte le macchine numeriche i numeri interi vengono rappresentati in questo codice. Il numero di bit utilizzati dipende dalla macchina: si tratta generalmente di 16 bit (interi corti) o 32 bit (interi lunghi). La rappresentazione è nota col nome di fixed-point e il punto frazionario è supposto allestrema destra della sequenza di bit (parte frazionaria nulla).

80 © Piero Demichelis 80 Rappresentazione di numeri reali Le rappresentazioni fin qui considerate hanno il pregio di rappresentare esattamente i numeri (almeno quelli interi) ma richiedono un numero di bit esorbitante quando il numero da rappresentare ha valore elevato. La rappresentazione dei numeri frazionari che deriva dai codici precedenti, ovvero in fixed point, a causa delle forti approssimazioni che impone è usata raramente. Generalmente viene utilizzato un apposito codice noto come floating point che consente di rappresentare in un numero limitato di bit grandezze di qualsiasi valore anche se condizionate da approssimazioni più o meno elevate.

81 © Piero Demichelis 81 Floating-point E basata sul formato esponenziale (notazione scientifica) N = mantissa base esponente ­Ricorda le notazioni: standard 3.5 × E+4 scientifico 0.35 × E+5 Nei sistemi di elaborazione ­Base = 2 ­Mantissa ed esponente sono rappresentati in binario

82 © Piero Demichelis 82 Floating-point Vantaggi: ­grande intervallo di valori rappresentabili ­errore relativo fisso Svantaggi: ­operandi non allineati per cui le operazioni aritmetiche risultano molto complesse ­errore assoluto variabile e dipendente dal valore del numero E la rappresentazione utilizzata da tutti i calcolatori elettronici per rappresentare i numeri frazionari ed è stata standardizzata dallIEEE.

83 © Piero Demichelis 83 Formato IEEE-P754 Standard IEEE per il floating-point: ­Rappresentazione binaria di mantissa esponente segno Singola precisione: 32 bit ( float ) Doppia precisione: 64 bit ( double ) 23 bit8 bit esponentesegnomantissa 1 bit 52 bit 11 bit esponentesegnomantissa 1 bit precisione: circa 7 cifre decimali precisione: circa 17 cifre decimali

84 © Piero Demichelis 84 Overflow e Underflow A causa della precisione variabile è possibile avere errori di rappresentazione: ­numeri troppo grandi: overflow ­numeri troppo piccoli: underflow Esempio: IEEE P overflow underflow

85 © Piero Demichelis 85 Rappresentazioni di dati non numerici Qualunque insieme finito di oggetti può essere codificato tramite valori numerici associando ad ogni oggetto un codice (ad esempio un numero intero). Nel sistema numerico binario per rappresentare K oggetti distinti occorre un numero minimo di bit pari a: N = log 2 K

86 © Piero Demichelis 86 Caratteri E sicuramente il tipo di informazione più scambiata: occorre pertanto una codifica standard. ­la più usata fa riferimento al codice ASCII (American Standard Code for Information Interchange) ­in passato era molto diffuso il codice EBCDIC (Extended BCD Interchange Code) ­codice UNICODE

87 © Piero Demichelis 87 Codice ASCII E usato anche nelle telecomunicazioni. Usa 8 bit per rappresentare: ­i 52 caratteri alfabetici ( a ÷ z, A ÷ Z ) ­le 10 cifre ( 0 ÷ 9 ) ­i segni di interpunzione (,;:!?&%=+-/ ecc.) ­un gruppo di caratteri di controllo tra cui: CR( 13 )Carriage Return LF,NL( 10 )New Line, Line Feed FF,NP( 12 )New Page, Form Feed HT( 9 )Horizontal Tab VT( 11 )Vertical Tab NUL( 0 )Null BEL( 7 )Bell EOT( 4 )End-Of-Transmission

88 © Piero Demichelis 88 Codice ASCII Ad esempio per rappresentare il messaggio Auguri a tutti! è necessaria la seguente sequenza: A spazio u t g u u t r t i i spazio ! a

89 Fine Rappresentazione dei dati

90 © Piero Demichelis 90 Visibilità delle variabili Ogni variabile è definita allinterno di un preciso ambiente di visibilità (scope). Variabili globali ­ definite allesterno al main sono visibili da tutti i moduli. Variabili locali ­ definite allinterno del main (sono visibili solo allinterno del main); ­ più in generale, definite allinterno di un blocco (sono visibili solo allinterno del blocco).

91 © Piero Demichelis 91 Struttura a blocchi In C è possibile aggregare gruppi di istruzioni in blocchi racchiudendole tra parentesi graffe; significato: delimitazione di un ambiente di visibilità di oggetti (variabili). Esempio: { int a=2; int b; b=2*a; } a e b sono definite solo allinterno del blocco!

92 © Piero Demichelis 92 int n; double x; main() { int a,b,c; double y; { int d; double z; } Visibilità delle variabili - Esempio ­ n, x: visibili in tutto il file ­ a, b, c,y: visibili in tutto il main ­ d, z: visibili solo nel blocco

93 Le istruzioni

94 © Piero Demichelis 94 Assegnazioni Sintassi: = ; Non è unuguaglianza! ­ Significato: il risultato di viene assegnato a ; ­ e devono essere compatibili (ovvero dello stesso tipo); ­ deve essere stata precedentemente definita! Esempio: int x; float y; x = 3; y = ;

95 © Piero Demichelis 95 Assegnazioni In realtà lassegnazione (o assegnamento) non è unistruzione (come accade in tutti gli altri linguaggi); il simbolo = è un operatore che assegna alla variabile che si trova a sinistra il valore calcolato sullespressione di destra; nel caso più semplice lespressione di destra è un semplice valore. Sono pertanto lecite assegnazioni multiple: = = ;

96 © Piero Demichelis 96 Istruzioni di I/O Per ora consideriamo solo lI/O interattivo, quello cioè che si realizza con tastiera e monitor. Sono disponibili diverse forme in base al tipo di informazione letta o scritta: ­ I/O formattato ­ I/O di caratteri ­ I/O per righe

97 © Piero Demichelis 97 I/O formattato Standard output (scrittura su monitor) istruzione printf Standard input (lettura da tastiera) istruzione scanf Lutilizzo di queste funzioni richiede linserimento di una direttiva #include allinizio del file sorgente il cui significato è: includi il file stdio.h

98 © Piero Demichelis 98 Listruzione printf Visualizza sul monitor. La printf opera utilizzando una stringa, detta, nella quale si devono inserire i comandi che descrivono come devono apparire i dati sul monitor. Al deve seguire la lista di variabili che si vuol visualizzare. Sintassi: printf (,,..., );

99 © Piero Demichelis 99 Listruzione printf : stringa che determina il formato di visualizzazione per ognuno dei vari argomenti.,..., : lista degli argomenti da visualizzare. Gli argomenti (opzionali) possono essere costanti, variabili o espressioni. Se non ci sono argomenti (come quando si vuole visualizzare solo un messaggio) la funzione trasferisce sul video il testo della stringa di e il cursore si posiziona subito dopo l'ultimo carattere.

100 © Piero Demichelis 100 Listruzione printf Affinché il cursore vada a capo, occorre inserire nella stringa di format il carattere new-line (\n). Esempio: #include main() { printf ("Stampa di una riga\n"); printf ("Seconda riga\n"); }

101 © Piero Demichelis 101 Specificatori di formato Generalmente nel format sono indicati gli specificatori di formato per le variabili della lista. I principali specificatori di formato sono: ­%d o %i per il tipo int, stampa in notazione decimale; ­%o per il tipo int, stampa in ottale senza segno; ­%x per il tipo int, stampa in esadecimale senza segno; ­%u per il tipo int, stampa in decimale senza segno; ­%c per il tipo char, stampa un carattere; ­%f per il tipo float, stampa nella notazione virgola mobile nel formato -d.dddddd (6 cifre dopo la virgola); ­%e o %E per il tipo float, stampa nella notazione virgola mobile nel formato esponenziale -d.dddddde(E)±dd; ­%s per le sequenze di caratteri (stringhe).

102 © Piero Demichelis 102 Specificatori di formato Gli specificatori di formato sono costituiti dal carattere % seguito da un altro carattere che indica il formato da utilizzare per la stampa dell'argomento corrispondente (carattere, numero intero o reale, stringa, ecc.). Quando incontra il primo specificatore di formato il C preleva il primo argomento, effettua la conversione dal formato interno del dato ad una sequenza di caratteri ASCII seguendo le indicazioni del descrittore ed esegue infine l'ouput dei caratteri sul video. Prosegue poi con la stringa del format, ripetendo le azioni prima descritte per ogni specificatore incontrato e così fino ad esaurire l'intero format: il numero di specificatori di formato deve essere quindi pari al numero di argomenti.

103 © Piero Demichelis 103 Esempio Lassociazione tra variabili e specificatori di formato è di tipo ordinale: 1° specificatore 1ª variabile; 2° specificatore 2ª variabile, ecc. Esempi: int x = 2; float z = 0.5; Char c = a; printf (%d %f %c\n, x, z, c); printf (%f***%c***%d\n, z, c, x); a _ ***a***2 _

104 © Piero Demichelis 104 Specificatori di formato Tra il carattere % e quello di specificazione può esserci uno o più elementi aggiuntivi: ­un intero, che fissa la larghezza minima (numero di caratteri) del campo su cui il dato è stampato; ­un punto seguito da un intero, che stabilisce la precisione con cui visualizzare il dato (numero di cifre frazionarie); ­uno di questi modificatori: h (per indicare che si tratta di un tipo short), l (per indicare che si tratta di un tipo long), L (per indicare che si tratta di un tipo long double).

105 © Piero Demichelis 105 Esempio (printf) #include int a=-57, b=2, c=450, d=33; float e=1.22E7, f= , g= , h=1.0; main() { printf ("a=%4d b=%3d c=%8d d=%1d\n", a, b, c, d); printf (e=%9.3f f=%9.3f g=%9.3f h=%9.3f", e, f, g, h); } Sul video apparirà: a= -57 b= 2 c= 450 d=33 e= f= g= h= 1.00

106 © Piero Demichelis 106 Listruzione scanf Permette la lettura di dati da tastiera. La scanf, come la printf, opera utilizzando un format, cioè un descrittore del formato che devono avere i dati in ingresso e accetta vari tipi di argomenti: interi, reali, caratteri, stringhe, ecc. Sintassi: scanf (,,..., );

107 © Piero Demichelis 107 Listruzione scanf : è una stringa di caratteri dove compaiono solo specificatori di formato (è bene evitare di inserire degli spazi tra gli specificatori), gli stessi utilizzati per la printf;,..., : possono essere solo variabili il cui nome deve essere preceduto dal carattere &. ATTENZIONE!!!MPORTANTE i nomi delle variabili vanno sempre precedute dalloperatore & che indica lindirizzo della variabile Esempio: int x; float z; scanf(%d%f, &x, &z);

108 © Piero Demichelis 108 Listruzione scanf Per comprendere il funzionamento della scanf si immagini che, man mano che vengono introdotti i caratteri dalla tastiera, il codice di ognuno venga accodato in un contenitore (un flusso). Si possono pensare così a delle sequenze di caratteri sulle quali il programma in esecuzione dispone di un cursore. Le modalità con cui opera la scanf sono alquanto complesse e dipendono dagli specificatori che compaiono nel.

109 © Piero Demichelis 109 Listruzione scanf Quando deve leggere un numero intero o reale, il cursore avanza fino al primo carattere diverso da spazio. Vengono poi letti tutti i caratteri successivi (cifre) fino a raggiungere un carattere di spazio oppure un delimitatore di riga (comunque un carattere non numerico), sul quale il cursore si ferma. Se la sequenza di caratteri così isolata è corretta, viene convertita nella rappresentazione interna e il valore è attribuito alla variabile, altrimenti le operazioni della scanf si bloccano.

110 © Piero Demichelis 110 Listruzione scanf Nel caso che la stringa contenga più di un descrittore, per ognuno viene attivato l'opportuno meccanismo di lettura e conversione: affinché la scanf si comporti correttamente ci devono essere tanti descrittori quanti argomenti. Tra un numero e il successivo possono essere inseriti quanti caratteri di spazio si desidera: vengono automaticamente ignorati (come ce ne fosse uno solo!). Se invece si leggono dati di tipo char viene letto un solo carattere, quello su cui è posizionato il cursore, il quale avanza di una sola posizione!

111 © Piero Demichelis 111 Listruzione scanf Per i dati più comuni (numeri e stringhe di caratteri) i valori devono essere introdotti separandoli tra loro da almeno un separatore (spazio, invio, ecc.). xLo specificatore %* x provoca il salto della prossima conversione: viene effettuata la lettura ma il valore non viene assegnato all'argomento. Lo specificatore %* può risultare utile in pratica solo nel caso di lettura di dati da file (come si vedrà più avanti).

112 © Piero Demichelis 112 Esempio #include int dato1, dato2, dato3; main() { printf(\nIntroduci tre numeri interi: "); scanf("%d%d%d", &dato1, &dato2, &dato3); }

113 © Piero Demichelis 113 Listruzione scanf I tre dati interi (da tastiera) possono essere introdotti indifferentemente separandoli tra loro con un semplice spazio oppure con il tasto di invio oppure ancora con il carattere tab, ecc. Ad esempio sono lecite ed equivalenti: (su una sola riga) (su tre righe distinte) 99000

114 © Piero Demichelis 114 I/O scanf e printf non sono le uniche possibilità che abbiamo per introdurre o visualizzare dati. Esistono numerose altre istruzioni di input sia per la lettura da tastiera, sia per leggere dati da altri periferici (come, ad es., il disco). Sono naturalmente diponibili le rispettive istruzioni di output. Il loro uso è però più complesso e verrà proposto più avanti.

115 © Piero Demichelis 115 Espressioni Sono combinazioni di variabili e operatori. Esistono varie categorie di operatori, applicabili a tipi di dati diversi: ­ operatori aritmetici; ­ operatori relazionali; ­ operatori logici; ­ operatori sui bit: ­ ecc.

116 © Piero Demichelis 116 Operatori aritmetici Quattro operatori comuni a tutti (numeri reali e interi): +-*/ Per i numeri interi, esiste anche loperatore % che ritorna il resto della divisione intera. Stesse regole di precedenza dellaritmetica ordinaria: ­( *, / ) > ( +, - ) ­le parentesi tonde alterano la gerarchia. Esempio: int x = 5, y = 2, q, r; q = x / y; /* (q = 2, variabili intere! troncamento) */ r = x % y; /* (r = 1), resto di 5 / 2 */ q = x + (y * (x – r)); /* 5 + (2 * (5 – 1)) = 13 */

117 © Piero Demichelis 117 Operatori aritmetici: esempi const double ENEPER = ; /* sezione variabili */ int dato, divintero; double risul, inizio; main() { dato = 12 * * 5; /* equivale a (12*3)-(4*5) = 16 */ dato = dato + 1; /* aggiunge 1 a dato: dato = 17 */ divintero = dato % 10; /* resto di 17 / 10 (= 7) */ inizio = dato; /* conversione di tipo */ risul = inizio / ENEPER; /* divisione tra numeri reali */ }

118 © Piero Demichelis 118 Conversione forzata di tipo (casting) Si può forzare la conversione di tipo anteponendo al dato che si vuole convertire il tipo posto tra parentesi, secondo questo schema: (tipo) espressione Esempio: int dato_1, dato_2; float dato_real; dato_real = (float)dato_1 / (float)dato_2; L'effetto della conversione mediante l'operazione cast è limitato all'espressione in cui appare: il dato su cui opera resta immutato.

119 © Piero Demichelis 119 Operatori di assegnamento composti E possibile combinare listruzione di assegnazione con gli operatori aritmetici. Sintassi: = ; Operatori: += -= *= /= %= ­ Significato: assegnazione + operazione. Esempi: x += 5;/* equivalente a x = x + 5 */ y -= x;/* equivalente a y = y – x */

120 © Piero Demichelis 120 Operatori di incremento e decremento Per le assegnazioni composte più comuni sono previsti degli operatori espliciti: Significato: ++ +=1 -- -=1 Esempi: x++; /* equivale a x = x + 1 */ valore--; /* equivale a valore = valore – 1 */

121 © Piero Demichelis 121 Operatori di incremento e decremento Possono essere utilizzati sia in notazione prefissa che in notazione postfissa Prefissa: la variabile viene modificata prima di essere utilizzata nellespressione Postfissa: la variabile viene modificata solo dopo averla utilizzata nellespressione Esempio: assumendo x = 4: ­Se si esegue y = x++, si otterrà come risultato x = 5 e y = 4; ­Se si esegue y = ++x, si otterrà come risultato x = 5 e y = 5;

122 © Piero Demichelis 122 Operatori relazionali Operano su quantità numeriche o di tipo char e forniscono un risultato logico o booleano. >= == != Il risultato è sempre di tipo int: ­ risultato = 0 significa FALSO ­ risultato 0 significa VERO In C (C89) non esiste un tipo logico o booleano !

123 © Piero Demichelis 123 Esempio main() { float dato1, dato2; int inter1, inter2; short int switch1, flag; dato1 = 10.5; dato2 = 3.7; inter1 = 2; inter2 = 1; switch1 = dato1 < (dato2 * 0.5); /* switch1 = 10.5 < 1.85 = FALSO (= 0) */ flag = inter1 != inter2; /* flag = VERO ( 0) */ }

124 © Piero Demichelis 124 Operatori logici Operano su espressioni booleane e forniscono un risultato logico o booleano. ! && || NOT AND OR Equivalenti agli operatori Booleani di base. ­ Stesse regole di precedenza NOT > AND > OR Esempi: ­ (x > 0) && (x < 10) (x compreso tra 1 e 9) ­ (x1 > x2) || (x1 == 3)

125 © Piero Demichelis 125 Esempio #define FALSO 0 #define VERO 1 main() { int dato1, dato2; short int test, flag, condiz; dato1 = 5; dato2 = 3; flag = VERO; test = !flag; /* test = NOT flag cioè FALSO (= 0) */ condiz = (dato1 >= dato2) && test; /*condiz = VERO AND FALSO cioè FALSO (= 0) */ }

126 © Piero Demichelis 126 Operatori di manipolazione dei bit Il C possiede una serie di operatori che possono agire direttamente sui bit delle variabili e costanti di tipo intero o carattere, dichiarate nel programma. Si tratta di 4 operatori derivati direttamente dalle operazioni booleane di base e di altri 2 che eseguono loperazione di shift (destra e sinistra) di un certo numero di bit. I primi si prestano a mascherare o commutare i bit, i secondi possono essere utili nelle operazioni di divisione e moltiplicazione per 2. Tranne uno, sono tutti operatori binari, che agiscono cioè su due espressioni.

127 © Piero Demichelis 127 Richiamo: operatori Booleani A B A AND B A01 10 A B A OR B NOT A A XOR B

128 © Piero Demichelis 128 Operatori su bit Operatori di manipolazione dei bit: AND bit a bit& Binario OR bit a bit| Binario XOR bit a bit^ Binario NOT bit a bit (complemento a 1) ~ Unario Shift a sinistra<< Binario Shift a destra>> Binario OperazioneOperatoretipo

129 © Piero Demichelis 129 Operatori su bit: esempi unsigned char z, x = 3, y = 13; z = x & y z = ~ x x y y x z x z AND NOT

130 © Piero Demichelis 130 Operatori su bit: esempi z = x | y z = x ^ y NOTA: Il significato decimale non è rilevante! OR EXOR

131 © Piero Demichelis 131 Operatori di shift Equivalenti alla divisione/moltiplicazione per le potenze di 2. Sintassi: >> Significato: fai scorrere a destra/sinistra di un numero di bit pari a Sia che devono essere valori interi.

132 © Piero Demichelis 132 Operatori di shift I due operatori operano diversamente a seconda del tipo numerico Dati unsigned : equivale allo shift logico; ­<< inserisce degli 0 nelle posizioni meno significative ­>> inserisce degli 0 nelle posizioni più significative Dati con segno: equivale allo shift aritmetico; ­<< aggiunge degli 0 nelle posizioni meno significative, e mantiene inalterato il bit più significativo (segno) ­>> inserisce un valore uguale al bit più significativo (bit di segno) mantenendo pertanto inalterato il segno;

133 © Piero Demichelis 133 Operatori di shift Esempio: unsigned char x = 15; /* x = */ x = x << 2 /* x = (15 x 2 2 = 60) */ x = x >> 2 /* x = (15 / 2 2 = 3) */ char x = -15 /* x = */ x = x << 2 /* x = (-15 x 2 2 = - 60) */ x = x >> 2 /* x = (-15 / 2 2 = - 4) */ Anche per questi operatori è consentita la scrittura abbreviata: x <<= 2 equivale a x = x << 2

134 © Piero Demichelis 134 Operatori di manipolazione dei bit Con questi operatori si possono eseguire operazioni complesse sui singoli bit delle variabili dei programmi. Esempio: unsigned char car = m, val = 1; car = car & ~ (val << 5 ); AND NOT left shift provoca la trasformazione del carattere m (il cui codice ASCII è 109) nel valore intero 77 corrispondente, in codice ASCII al carattere M.

135 © Piero Demichelis 135 Operatori bit-a-bit: esempio riassuntivo car = car & ~ ( val << 5 ) Codice binario del numero 1 su 8 bit (variabile val)

136 © Piero Demichelis 136 Operatori bit-a-bit: esempio car = car & ~ (val << 5 ) Operazione di shift a sinistra di 5 posizioni sulla variabile val (risultato = 32)

137 © Piero Demichelis 137 Operatori bit-a-bit: esempio car = car & ~ (val << 5 ) Operazione NOT sul risultato del precedente shift (risultato = 223 in binario puro)

138 © Piero Demichelis 138 Operatori bit-a-bit: esempio car = car & ~ (val << 5 ) In car vi è il codice di m, cioè

139 © Piero Demichelis 139 Operatori bit-a-bit: esempio car = car & ~ (val << 5 ) Operatore AND (&): esegue loperazione logica AND tra i bit corrispondenti delle due variabili interessate. bit car (val << 5) 1

140 © Piero Demichelis 140 Operatori bit-a-bit: esempio car = car & ~ (val << 5 ) Operatore AND (&): esegue loperazione logica AND tra i bit corrispondenti delle due variabili interessate car (val << 5) 0 1 bit 1

141 © Piero Demichelis 141 Operatori bit-a-bit: esempio car = car & ~ (val << 5 ) Operatore AND (&): esegue loperazione logica AND tra i bit corrispondenti delle due variabili interessate car (val << 5) bit 2

142 © Piero Demichelis 142 Operatori bit-a-bit: esempio car = car & ~ (val << 5 ) Operatore AND (&): esegue loperazione logica AND tra i bit corrispondenti delle due variabili interessate car (val << 5) bit 3

143 © Piero Demichelis 143 Operatori bit-a-bit: esempio car = car & ~ (val << 5 ) Operatore AND (&): esegue loperazione logica AND tra i bit corrispondenti delle due variabili interessate car (val << 5) bit 4

144 © Piero Demichelis 144 Operatori bit-a-bit: esempio car = car & ~ (val << 5 ) Operatore AND (&): esegue loperazione logica AND tra i bit corrispondenti delle due variabili interessate car (val << 5) bit 5

145 © Piero Demichelis 145 Operatori bit-a-bit: esempio car = car & ~ (val << 5 ) Operatore AND (&): esegue loperazione logica AND tra i bit corrispondenti delle due variabili interessate car (val << 5) bit 6

146 © Piero Demichelis 146 Operatori bit-a-bit: esempio car = car & ~ (val << 5 ) Operatore AND (&): esegue loperazione logica AND tra i bit corrispondenti delle due variabili interessate car (val << 5) bit 7

147 © Piero Demichelis 147 Operatori bit-a-bit: esempio Valore finale di car car = car & ~ (val << 5 ) In pratica si è spento il bit in posizione 5 di car car (val << 5)

148 © Piero Demichelis 148 Esercizio Scrivere una funzione bitn che riceva un valore intero N e un altro intero i e ritorni il valore delli-esimo bit di N <

149 © Piero Demichelis 149 Istruzione composta Una sequenza di istruzioni può essere racchiusa tra le parentesi graffe per costituire quella che è nota come istruzione composta Il C considera il blocco di istruzioni che costituiscono l'istruzione composta come se si trattasse di una sola istruzione printf (\nIntroduci due dati interi da elaborare:"); scanf ( "%d%d", &dato1, &dato2); { coeff = 10.5; scala = 3; } Lo stesso corpo di un programma può essere considerato come un'unica istruzione composta.

150 © Piero Demichelis 150 Operatore sizeof Quando si realizzano programmi per i quali deve essere garantita la trasportabilità, può sorgere la necessità di conoscere quanti byte occupa un certo tipo di dato su una particolare macchina: ad esempio, il tipo int può impegnare 2, 4 o 8 byte. L'operatore sizeof può agire o su un tipo, ad esempio, sizeof (double) o su una variabile, un vettore, unespressione, una struct, ad esempio, sizeof (dato_real) in ogni caso restituisce un intero corrispondente al numero di byte occupato dallargomento. In seguito vedremo numerose e importanti applicazioni di questo operatore.

151 © Piero Demichelis 151 Operatore sizeof Esempio: programma che visualizza il numero di bit sui quali è rappresentato un carattere, un numero intero, un numero reale, un numero double. #include int num_bit main() { num_bit = sizeof ( char ) * 8; printf (\nSu questa macchina un char e' su %d bit", num_bit); printf (\n un intero su %d bit", (sizeof (int) * 8)); printf (\n un float su %d bit", (sizeof (float) * 8)); printf (\n un double su %d bit", (sizeof (double) * 8)); }


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