Laboratorio di Linguaggi lezione II Marco Tarini Università dell’Insubria Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali di Varese Corso di Laurea.

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1 Laboratorio di Linguaggi lezione II Marco Tarini Università dell’Insubria Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali di Varese Corso di Laurea in Informatica Anno Accademico 2004/05

2 M a r c o T a r i n i ‧ L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i ‧ 2 0 0 4 / 0 5 ‧ U n i v e r s i t à d e l l ’ I n s u b r i a Laboratorio di Linguaggi docente: Marco Tarini e-mail: tarini@isti.cnr.it ricevimento: Martedì 14:30 - 17:30 o anche su appuntamento libro di testo consigliato: Kelley Al, Pohl Ira: "C Didattica e Programmazione" ("A Book on C") quarta edizione - anche la terza va bene

3 M a r c o T a r i n i ‧ L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i ‧ 2 0 0 4 / 0 5 ‧ U n i v e r s i t à d e l l ’ I n s u b r i a Laboratorio di Linguaggi link utile: http://vcg.isti.cnr.it/~tarini/linguaggi/http://vcg.isti.cnr.it/~tarini/linguaggi/ –guida essensiale di alcuni emementi di C v = argomanto già trattato

4 M a r c o T a r i n i ‧ L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i ‧ 2 0 0 4 / 0 5 ‧ U n i v e r s i t à d e l l ’ I n s u b r i a Prima di andare avanti in questi lucidi (e nell'ambiente DevC++) le reserved words sono in blu! –non si possono usare per gli identificatori –ma, ricordiamoci, il C è case sensitive " " non si è un nome lecito per una nuova var, ma " " si. int potenza (int b, int e) { int res=1, i; for (i=1; i<=e; i++) { res = res * b; } return res; } int Int

5 M a r c o T a r i n i ‧ L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i ‧ 2 0 0 4 / 0 5 ‧ U n i v e r s i t à d e l l ’ I n s u b r i a Tipi Base tipi base: –intero –floating point –booleano tipi derivati: –enumerazione –strutture –arrays int x;... if (x) a(); else b(); esegue b se e solo se x è zero. esegue a in tutti gli altri casi (anche se x è negativo) vale anche per i tipi non interi...

6 M a r c o T a r i n i ‧ L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i ‧ 2 0 0 4 / 0 5 ‧ U n i v e r s i t à d e l l ’ I n s u b r i a Tipi Base : interi int long short char dimensione (in bytes) 1 2* 4* tipo minino valore assumibile massimo valore assumibile - 128 +127 - 32K +32K (-1) - 2*K*K 2*K*K (-1) (idem) * Di solito. Dipende dalla macchina. (remember: niente macchine astratte!)

7 M a r c o T a r i n i ‧ L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i ‧ 2 0 0 4 / 0 5 ‧ U n i v e r s i t à d e l l ’ I n s u b r i a Tipi Base : interi int long short char dimensione (in bytes) 1 2* 4* tipo minino valore assumibile massimo valore assumibile +255 +64K (-1) +4*K*K (-1) (idem) * Di solito. Dipende dalla macchina. (remember: niente macchine astratte!) unsigned Variante unsigned int pippo; Esempio: 00000000 con questa variante, si risparmia il bit del segno.

8 M a r c o T a r i n i ‧ L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i ‧ 2 0 0 4 / 0 5 ‧ U n i v e r s i t à d e l l ’ I n s u b r i a Facciamo un nuovo tipo Byte a,b,c; int main(){ Byte pippo=21, panco;... } typedef unsigned char Byte; (ricordiamoci la filosofia del C: linguaggio scarno, ma estendibile!) typedef unsigned char Byte; typedef ;

9 M a r c o T a r i n i ‧ L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i ‧ 2 0 0 4 / 0 5 ‧ U n i v e r s i t à d e l l ’ I n s u b r i a Costanti (literals) intere Molti modi per scriverle… int a,c = 16, b; int main(){ char pippo= 67; if (pippo + a > 21) {... } else { b = 4;... }

10 M a r c o T a r i n i ‧ L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i ‧ 2 0 0 4 / 0 5 ‧ U n i v e r s i t à d e l l ’ I n s u b r i a Costanti (literals) intere Molti modi per scriverle… int a,c = 0x10, b; int main(){ char pippo= 'C'; if (pippo + a > 025) {... } else { b = 4;... } codifica base 16: 0123456789ABCDEF 0xFFFF 0xFFFFFFFFFF 0xA000 codifica base 8: 01234567 0130100 codifica ASCII (per caratteri). 'A' 'a' 'B' =97 =65=66 'b' =98 '+' =43 '?' =67 etc. (256 "caratteri" in tutto)

11 M a r c o T a r i n i ‧ L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i ‧ 2 0 0 4 / 0 5 ‧ U n i v e r s i t à d e l l ’ I n s u b r i a Piccoli trucchi con i chars Caratteri ASCII e numeri di un byte sono proprio lo stesso tipo! char c0, c1;... if (c0<c1) { /* c0 viene prima di c1 in ordine alfabetico */... } else { /* c0 viene dopo di c1 in ordine alfabetico, o c0==c1 */... } (ricordiamoci la filosofia del C: linguaggio che permette di dire tutto in poche righe di codice.) (poche e quindi talvolta criptiche. Usare commenti!)

12 M a r c o T a r i n i ‧ L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i ‧ 2 0 0 4 / 0 5 ‧ U n i v e r s i t à d e l l ’ I n s u b r i a Piccoli trucchi con i chars Caratteri ASCII e numeri di un byte sono proprio lo stesso tipo! /* restituisce 1 se il carattere e' una lettera maiuscola, o 0 altrimenti */ int is_minuscolo(char c){ if (c>='A') && (c<='Z') return 1; return 0; } /* restituisce la versione minuscola di un carattere dato*/ char minuscolo(char c){ if (c>='A') && (c<='Z') return c - 'A' + 'a'; return c; } (ricordiamoci la filosofia del C: linguaggio che permette di dire tutto in poche righe di codice.) (poche e quindi talvolta criptiche. Usare commenti!)

13 M a r c o T a r i n i ‧ L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i ‧ 2 0 0 4 / 0 5 ‧ U n i v e r s i t à d e l l ’ I n s u b r i a Tipi Base : virgola mobile long double double float dimensione (in bytes) 4* 8* tipo minino/massimo valore assumibile cifre decimali esprimibili (circa) * Di solito. Dipende dalla macchina. (remember: niente macchine astratte!) 10 ∓38 10 ∓308 (idem) 6 15 (idem) * float è più efficiente in spazio, ma sorprendentemente può essere persino meno efficiente in tempo (es. su molti processori INTEL).

14 M a r c o T a r i n i ‧ L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i ‧ 2 0 0 4 / 0 5 ‧ U n i v e r s i t à d e l l ’ I n s u b r i a Literals in virgola mobile 5.32f 5.32 un float che vale 5,32 un double (un float a precisione doppia) che vale 5,32 5.32e-12 un double che vale 5,32 x 10 -12 5.32e12 un double che vale 5,32 x 10 12 5.32e-12f un float che vale 5,32 x 10 -12 double epsilon = 0.000000000000000001; che è meglio (più chiaro, meno orrendo) di: double avogadro = 6.022e23; /* N molecole x mole */ esempi: double epsilon = 1e-18;

15 M a r c o T a r i n i ‧ L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i ‧ 2 0 0 4 / 0 5 ‧ U n i v e r s i t à d e l l ’ I n s u b r i a Tipo delle espressioni viene indovinato dal compilatore… int x = 10, y; x = x / 3; double x = 10, y; y = x / 3; equivalente a: double x = 10.0, y; y = x / 3.0; float x = 10.0f, y; y = x / 3; equivalente a: double x = 10.0, y; y = x / 3.0; in sostanza, nelle operazioni miste viene convertito tutto al tipo più preciso. (double più preciso di float, float di int).

16 M a r c o T a r i n i ‧ L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i ‧ 2 0 0 4 / 0 5 ‧ U n i v e r s i t à d e l l ’ I n s u b r i a Tipo delle espressioni si può anche cambiare esplicitamente: si tratta di un type-cast –sintassi: –altri esempio: double x = 10.0; y = (int)(x) / 3; /* y = 3.0 */ ( ) int numerone1, numerone2, media;... media= (numerone1 + numerone2) /2; media= (unsigned int) (numerone1 + numerone2) /2;

17 M a r c o T a r i n i ‧ L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i ‧ 2 0 0 4 / 0 5 ‧ U n i v e r s i t à d e l l ’ I n s u b r i a La dimensione dei vari tipi Si può chiedere al compilatore. Costrutto "sizeof" –sintassi: ad esempio, è una espressione (costante) che vale 4. –nota: non è una funzione (che restituisce 4): non c'è nessuna invocazione di funzione, il valore di "sizeof" è risolto staticamente sizeof( ) sizeof( int )

18 M a r c o T a r i n i ‧ L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i ‧ 2 0 0 4 / 0 5 ‧ U n i v e r s i t à d e l l ’ I n s u b r i a Tipi costruiti: il tipo enum. ("giorno" è una var che vale uno dei valori listati) enum { LUN, MAR, MERC, GIOV, VEN, SAB, DOM } giorno; esempio: meglio definire un tipo: typedef enum { LUN, MAR, MERC, GIOV, VEN, SAB, DOM } GiornoSettimana; GiornoSettimana ieri, oggi; ("GiornoSettimana" è il tipo delle variabili che possono assumere i valori listati, e "ieri" e "oggi" sono due variabili di tale tipo)

19 M a r c o T a r i n i ‧ L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i ‧ 2 0 0 4 / 0 5 ‧ U n i v e r s i t à d e l l ’ I n s u b r i a Tipi costruiti: il tipo enum. typedef enum { LUN, MAR, MERC, GIOV, VEN, SAB, DOM } GiornoSettimana; GiornoSettimana ieri, oggi; semplicemente delle nuove costanti, che valgono 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 if ( (oggi > MERC) && (oggi <= VEN ) )... if ( oggi == DOM ) oggi = LUN; else oggi++; oggi = ( oggi + 5 ) % 7; come si fanno passare 5 giorni? sono implementati come interi, a tutti gli effetti.

20 M a r c o T a r i n i ‧ L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i ‧ 2 0 0 4 / 0 5 ‧ U n i v e r s i t à d e l l ’ I n s u b r i a Tipi composti: il tipo struct typedef struct { char giorno; Mese mese; short anno; } Data; Data oggi, mio_compleanno; Data data_esame = { 28, OTTOBRE, 2004 }; int main(){ data_esame.mese = DICEMBRE;... }; definizione del tipo. MA NON E' UNA CLASSE: tutto "public" niente metodi niente costruttore… dichiarazione di alcune variabili con inizializzatore (nota la sintassi del literal, a dx del '=') accesso ai campi (come per le classi)

21 M a r c o T a r i n i ‧ L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i ‧ 2 0 0 4 / 0 5 ‧ U n i v e r s i t à d e l l ’ I n s u b r i a Tipi composti: il tipo struct typedef struct { char giorno; Mese mese; short anno; } Data; sizeof(Data) si può chiedere la dimensione del nuovo tipo "Data": sizeof(char)+sizeof(Mese)+sizeof(short) che sarà uguale a: codifica di giornocodifica di mesecodifica di anno in fatti, in memoria, una struct e' codificata come la semplice concatenzaione delle codifiche dei suoi campi :

22 M a r c o T a r i n i ‧ L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i ‧ 2 0 0 4 / 0 5 ‧ U n i v e r s i t à d e l l ’ I n s u b r i a Tipi composti: il tipo struct typedef struct { char giorno; Mese mese; short anno; } Data; typedef struct { Data partenza; Data arrivo; int numero_stanza; } Prenotazione; Prenotazione p = { { 28, OTTOBRE, 2004 }, { 2, NOVEMBRE, 2004 }, 23 };

23 M a r c o T a r i n i ‧ L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i ‧ 2 0 0 4 / 0 5 ‧ U n i v e r s i t à d e l l ’ I n s u b r i a Gli array simile a java… come prima, si può definire il tipo senza dichiarare nessuna variabile in ogni caso… /* cartella della tombola, contiene 15 numeri*/ int cartella[15]; typedef int Cartella[15]; int main(){ Cartella mia, sua; mia[2]=31; } si usano solo tipi interi per indicizzare. (qui: da 0 a 14) NB: no range checking ! Segmentation faults sempre in agguato. deve essere una costante! (il comp. deve sapere quanti elementi allocare)

24 M a r c o T a r i n i ‧ L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i ‧ 2 0 0 4 / 0 5 ‧ U n i v e r s i t à d e l l ’ I n s u b r i a Gli array: inizializzazione Inizializzazione di array (opzionale, come sempre) int cartella[15]={ 10,21,33,13,4, 12,4, 53, 1,78, 2,54,31,86,78, }; l'ultima virgola è tollerata int cartella[]={ 10,21,33,13,4, 12,4, 53, 1,78, 2,54,31,86,78, }; se si inizializza un array, allora non è necessario specificare il numero di elementi (li conta il compilatore per noi)

25 M a r c o T a r i n i ‧ L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i ‧ 2 0 0 4 / 0 5 ‧ U n i v e r s i t à d e l l ’ I n s u b r i a Gli array: inizializzazione Inizializzazione di array: –gli array di caratteri godono di un inizializzatore speciale: –questa inizializzazione: –si può scrivere equivalentemente così: char nome[]={'m','a','r','c','o',' ','t','a','r','i','n','i',0}; char nome[]= "marco tarini"; nome[ 5] nome[ 6] nome[12] ' 't' '\0' vale la costante char 0. Si può scrivere anche così: Per convenzione, è usato come terminatore delle stringhe: '\0'

26 M a r c o T a r i n i ‧ L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i ‧ 2 0 0 4 / 0 5 ‧ U n i v e r s i t à d e l l ’ I n s u b r i a Gli array: storaggio Importante: –in memoria, gli elementi di un array sono memorizzati in una serie di celle contigue –ogni cella ha la stessa grandezza –per questo gli array sono random access! int cartella[5]={ 10,21,33,13,4, }; 10 indirizzo base di "cartella" 2133134 indirizzo di cartella[3] = (indirizzo base) + 3 x (dimensione cella) cartella[3] dimensione cella (=4)

27 M a r c o T a r i n i ‧ L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i ‧ 2 0 0 4 / 0 5 ‧ U n i v e r s i t à d e l l ’ I n s u b r i a Problema Cosa succede, se non si sa a priori quanti elementi dovremo allocare? –(a tempo di esecuzione) Necessità allocazione dinamica di array. Per la soluzione di questo problema, useremo i puntatori

28 M a r c o T a r i n i ‧ L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i ‧ 2 0 0 4 / 0 5 ‧ U n i v e r s i t à d e l l ’ I n s u b r i a Puntatori: intro Una tipo variabile che contiene un indirizzo di una locazione di memoria: –l'indirizzo di un'altra variabile!

29 M a r c o T a r i n i ‧ L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i ‧ 2 0 0 4 / 0 5 ‧ U n i v e r s i t à d e l l ’ I n s u b r i a Puntatori: sintassi della dichiarazione int* pippo; " pippo " è una var di tipo int *, cioè puntatore ad intero int *pippo; " * pippo " (cioè il valore puntato da pippo) è una var di tipo intero o se preferite:

30 M a r c o T a r i n i ‧ L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i ‧ 2 0 0 4 / 0 5 ‧ U n i v e r s i t à d e l l ’ I n s u b r i a Puntatori: sintassi dell'uso pippo; il valore del puntatore. *pippo; il valore dell'oggetto puntato. entrambi possono essere sia letti che assegnati (possono comparire da entrambi i lati di un assegnamento)

31 M a r c o T a r i n i ‧ L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i ‧ 2 0 0 4 / 0 5 ‧ U n i v e r s i t à d e l l ’ I n s u b r i a Puntatori: preambolo Cosa succede normalmente… int pippo = 0xA0; R A M 0x00000000 0xFFFFFFFF il compilatore assegna alla variabile pippo una locazione di memoria. Ad esempio, la locazione 0x612A22C Inoltre, riserva quei quattro byte per la variabile pippo. spazio degli indirizzi logici 0x612A0230 0x612A022C 0x612A0228 0x612A0224 0x612A0220 0x612A021C 0x612A0218 0x612A0214 00 00 00 FF 01 22 00 AB 21 00 00 00 12 23 D2 FF FF 02 41 A4 21 2A 02 2C 00 00 00 A0 12 33 A3 D0

32 M a r c o T a r i n i ‧ L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i ‧ 2 0 0 4 / 0 5 ‧ U n i v e r s i t à d e l l ’ I n s u b r i a Puntatori: preambolo Cosa succede normalmente… int pippo = 0xA0; pippo = 0x00AABB00; R A M 0x00000000 0xFFFFFFFF il compilatore assegna alla variabile pippo una locazione di memoria. Ad esempio, la locazione 0x612A22C Inoltre, riserva quei quattro byte per la variabile pippo. spazio degli indirizzi logici 0x612A0230 0x612A022C 0x612A0228 0x612A0224 0x612A0220 0x612A021C 0x612A0218 0x612A0214 00 00 00 FF 01 22 00 AB 21 00 00 00 12 23 D2 FF FF 02 41 A4 21 2A 02 2C 00 00 00 A0 12 33 A3 D0 Inoltre variabiletipolocazione pippoint 0x612A22C dopo la complazione STORE 0x0612A22C 0x00AABB00 00 AA BB 00