FONDAMENTI DI INFORMATICA

Fondamenti di Informatica – Corso di Laurea
Prof. L. Mezzalira
FONDAMENTI di INFORMATICA
Prof. Lorenzo Mezzalira
Appunti del corso
4
Introduzione alla programmazione
in linguaggio C
Indice
1. Sviluppo del software
2. Sistema operativo
3. Linguaggi di basso livello (LLL)
4. Linguaggi di alto livello (HLL)
5. Generazione di un programma eseguibile
6. Gli elementi del linguaggio C
7. La struttura di un programma in C
4 – Introduzione alla programmazione in linguaggio C -
1
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SVILUPPO DEL SOFTWARE
SI parte dalle specifiche (descrizione dei requisiti)
per arrivare ai programmi eseguibili (prodotti)
Programmazione:
• analisi del problema
• scomposizione funzionale
• definizione degli algoritmi
• codifica degli algoritmi e del programma: descrizione in un
linguaggio di programmazione
I programmi eseguibili in linguaggio macchina (binario) sono
estremamente scomodi e macchinosi da scrivere per l’uomo.
Per venire incontro alle attitudini umane sono stati introdotti i
linguaggi di programmazione ad alto livello.
Consentono formulazioni rigorose ma con costrutti e formalismi
simili a quelli abituali per l’uomo.
Un calcolatore corredato di compilatore e di sistema
operativo si presenta al programmatore come una
macchina virtuale in grado di eseguire programmi
scritti con un linguaggio ad alto livello.
Il compilatore provvede a tradurre in codice macchina
Il sistema operativo si fa carico di eseguire funzioni complicate,
attivate mediante la semplice invocazione di funzioni da parte del
programma.
4 – Introduzione alla programmazione in linguaggio C -
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IL SISTEMA OPERATIVO
Il Sistema Operativo è un insieme organico di programmi
che svolgono funzioni di servizio nel calcolatore.
Il sistema operativo fa parte del cosiddetto software di
base (o di sistema) in quanto esso non svolge funzioni
applicative, ma ne costituisce un supporto.
Lo scopo del sistema operativo è quello di:
• fornire servizi utili all’operatore umano,
• mettere a disposizione dei programmi applicativi un
insieme di servizi di sistema (detti anche primitive),
facendosi carico delle complesse operazioni necessarie per
una corretta gestione delle risorse del sistema di calcolo.
FUNZIONI DEL SISTEMA OPERATIVO
• Gestione del calcolatore
• Gestione delle unità periferiche
• Gestione dei file
• Gestione dell’esecuzione dei programmi
• Gestione dell’interfaccia con l’utente
Nei calcolatori collegati in rete tramite un sistema di
comunicazione è necessario un ulteriore insieme di programmi di
sistema, che costituiscono un’estensione del sistema operativo
per operazioni di:
• Gestione delle comunicazioni in rete
4 – Introduzione alla programmazione in linguaggio C -
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BOOTSTRAP (avviamento)
All’accensione del calcolatore parte l’esecuzione di
una piccola parte del Sistema Operativo residente in
ROM (porzione non volatile della memoria di lavoro),
che esegue le seguenti operazioni:
• verifica del funzionamento di parti del calcolatore, in
particolare della RAM
• caricamento da memoria di massa a memoria di
lavoro delle altre parti componenti del Sistema
Operativo
• salto all’esecuzione della parte (interprete comandi)
che gestisce l’interazione con l’utente.
A questo punto l’interprete comandi emette su video il
prompt (o la videata detta “desktop” con la freccina
del mouse) indicando all’utente di essere pronto a
ricevere ed eseguire comandi.
4 – Introduzione alla programmazione in linguaggio C -
4
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Linguaggi di programmazione di basso livello
I linguaggi di basso livello sono il linguaggio macchina e la
corrispondente forma simbolica, detta linguaggio
Assemblatore, specifici per ogni tipo di processore,
essendo legati alla sua architettura interna.
Con questi linguaggi il programmatore ha una visione dei
dettagli architetturali del calcolatore:
• Celle della memoria di lavoro
• Registri della CPU
• Registri delle porte di I/O
• Operazioni elementari a due operandi della ALU
• Salti ad istruzioni specificandone l’indirizzo
Quindi l’uso dei linguaggi di basso livello consente al
programmatore il completo controllo di tutte le operazioni su
tutte le risorse, ma al prezzo di dover conoscere e tener
conto esplicitamente di tutti i relativi dettagli.
Parte del software di sistema (sistema operativo, librerie di
funzioni) deve essere scritto con linguaggio Assemblatore.
4 – Introduzione alla programmazione in linguaggio C -
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Linguaggi di programmazione di alto livello (HLL)
• FORTRAN (FORmula TRANslator) - seconda metà anni 50,
versioni successive FORTRAN 70 ...
• COBOL (Common Business Oriented Language) - anni 60
• PASCAL e Modula 2
• C e C++
• ADA
• Java
• linguaggi basati su altri paradigmi di programmazione
Linguaggio C sviluppato negli anni 70
(poi diventato C standard ANSI).
Molto diffuso e adatto ad un ampio spettro di
applicazioni
• scientifiche
• gestionali
• industriali: acquisizione dati, controllo di processo.
• informatiche: software di base (SO Unix), strumenti
(CAD), pacchetti
4 – Introduzione alla programmazione in linguaggio C -
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I linguaggi artificiali di alto livello (HLL)
Sono caratterizzati da:
elementi:
alfabeto o vocabolario del linguaggio
sintassi:
insieme di regole tramite le quali si compongono gli
elementi per costruire frasi eseguibili (= istruzioni)
semantica:
significato degli elementi, delle istruzioni, del programma
Regole sintattiche:
devono essere prive di ambiguità sulla composizione delle
frasi.
⇒ si deve poter stabilire con certezza e in modo
automatico se una frase è sintatticamente corretta,
Correttezza sintattica: il rispetto delle regole sintattiche è
condizione necessaria per l’eseguibilità del programma (è
necessaria per rendere possibile la traduzione da parte del
compilatore).
4 – Introduzione alla programmazione in linguaggio C -
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I linguaggi artificiali di alto livello (HLL)
Errori di un programma:
sintattici:
sono violate regole sintattiche
sono errori di struttura, rilevati al tempo di
compilazione (compile-time)
Impediscono la traduzione in linguaggio
macchina eseguibile.
di esecuzione: sono indicate operazioni non possibili
con l’attuale valore degli operandi
sono errori di comportamento, rilevati al tempo
di esecuzione (run-time)
Arrestano l’esecuzione del programma
logici:
l’algoritmo non rispetta le specifiche
sono errori di comportamento, rilevati in sede
di collaudo (debug)
Producono risultati che non rappresentano
una corretta soluzione del problema dato.
4 – Introduzione alla programmazione in linguaggio C -
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GENERAZIONE DI UN PROGRAMMA ESEGUIBILE - 1
Partendo da
Un algoritmo descritto con un linguaggio
simbolico, cioè un PROGRAMMA SORGENTE
produce
un algoritmo (semanticamente) equivalente
rappresentato in codice macchina,
cioè un PROGRAMMA ESEGUIBILE
I linguaggi usati per i programmi sorgenti possono
essere di basso livello (Assembler) o di alto livello
(come C, Fortran, ecc.).
Il programmatore viene spesso indicato come utente
del linguaggio di programmazione
Da non confondere con l’utente del programma
eseguibile, che potrebbe benissimo non saper
programmare.
Le operazioni necessarie per produrre un programma
eseguibile utilizzano nelle varie fasi come strumenti
molto utili, e praticamente indispensabili, appositi
programmi eseguiti dallo stesso (o da un altro)
calcolatore.
Il programmatore è quindi utente di questi programmi.
4 – Introduzione alla programmazione in linguaggio C -
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GENERAZIONE DI UN PROGRAMMA ESEGUIBILE - 2
Algoritmo
codifica
su
tastiera
File
programma
sorgente
File
programma
oggetto
EDITOR
Traduttore
Assembler
Compilatore
LINKER
File
librerie
File
programma
eseguibile
messaggi
diagnostici
di errori
sintattici
messaggi
diagnostici
di errori di
collegamento
LOADER
Programma in
esecuzione nella
memoria di lavoro
Sistema Operativo
messaggi
di errori di
esecuzione
4 – Introduzione alla programmazione in linguaggio C -
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GENERAZIONE DI UN PROGRAMMA ESEGUIBILE - 3
FASE DI EDITING
Programma in esecuzione ⇒ EDITOR
Ingresso ⇒ Caratteri da tastiera
che vengono memorizzati in memoria centrale.
L’Editor consente all’operatore di comporre e modificare un
testo, composto da qualunque sequenza di caratteri.
Uscita (salvataggio) ⇒ File Programma Sorgente
memorizzato in memoria di massa.
Il file sorgente è un file di testo (caratteri ASCII) di nome:
XXXX.ASM
programmi in assembler
XXXX.C
programmi in C
XXXX.CPP
programmi in C++
FASE DI TRADUZIONE:
di assemblaggio (linguaggio assembler) o
di compilazione (linguaggi di alto livello)
Programma in esecuzione ⇒ COMPILATORE
Ingresso ⇒ File Programma Sorgente
Il compilatore riconosce i simboli, le parole e i costrutti del
programma e, se questi rispettano la sintassi del linguaggio,
produce la forma binaria del codice macchina corrispondente.
Uscita ⇒ File Programma Oggetto
è un file binario di nome XXXX.OBJ
Uscite ausiliarie ⇒ Eventuali messaggi diagnostici che segnalano
gli eventuali errori sintattici che il compilatore ha rilevato
nell’analisi del programma sorgente.
Gli errori sintattici, cioè le violazioni delle regole della sintassi del
linguaggio, rendono il programma non correttamente associabile ad
un significato e quindi ne rendono impossibile la traduzione.
4 – Introduzione alla programmazione in linguaggio C -
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GENERAZIONE DI UN PROGRAMMA ESEGUIBILE - 4
FASE DI LINKING (o collegamento)
Programma in esecuzione ⇒ LINKER
Ingressi ⇒ File programmi oggetto
⇒ File di Librerie
Il linker collega tra loro i file oggetto e le funzioni richieste,
estraendole dalle Librerie, sistemando i riferimenti ad indirizzi
dei vari elementi collegati.
Uscita ⇒ File Programma Eseguibile
Il file programma eseguibile è un file binario che contiene il
codice macchina del programma eseguibile completo, ed ha
nome XXXX.EXE. Il programma sarà effettivamente
eseguibile solo dopo che il contenuto del file sia stato caricato
nella memoria operativa del calcolatore.
Uscite ausiliarie ⇒ Eventuali messaggi diagnostici
di errori nel citare i nomi delle funzioni da collegare.
FASE DI CARICAMENTO (loading)
Programma in esecuzione ⇒ LOADER (caricatore)
Ingresso ⇒ File Programma Eseguibile
Il Loader è quella parte del Sistema Operativo che si incarica
di individuare una porzione libera della memoria operativa, vi
copia il contenuto del file programma eseguibile (codice
macchina) e ne attiva l’esecuzione della prima istruzione.
Uscita ⇒ Eventuale segnalazione
di spazio di memoria insufficiente.
4 – Introduzione alla programmazione in linguaggio C -
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ESECUZIONE DEL PROGRAMMA
Programma in esecuzione ⇒
Il programma applicativo lanciato dal sistema operativo
Ingressi ⇒ I dati richiesti dal programma applicativo
Il programma svolge le funzioni corrispondenti all’algoritmo
descritto dal codice macchina, che equivale a quello descritto
dal programma sorgente. L’uso di funzioni di libreria può di
fatto richiamare funzioni del Sistema Operativo, in
particolare nell’uso dei file (memoria di massa) e delle unità
periferiche (tastiera, video, stampante, ecc.).
Uscite ⇒ I risultati previsti in uscita dal programma
applicativo, su video o file o stampante.
ERRORI in esecuzione (run-time) possono essere:
• Calcoli con risultati scorretti ⇒ Ad es. Overflow
• Calcoli impossibili ⇒ Divisione per zero, logaritmo di numero
negativo, radice quadrata di un negativo, arcoseno di valore > 1
(o < -1), ecc. rilevati e segnalati dalle funzioni di Libreria e dal
Sistema Operativo.
• Errori di Algoritmo ⇒ L’algoritmo non fa quello che era richiesto,
cioè non risolve il problema dato. Non possono essere rilevati da
nessuno strumento ed è responsabilità del programmatore
individuarli (con opportune prove) e correggerli (modificando i
programmi sorgenti).
Le prove per la verifica di correttezza e le eventuali
correzioni di errori sono dette operazioni di debug, e
devono essere eseguite dal programmatore.
4 – Introduzione alla programmazione in linguaggio C -
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Considerazioni sui linguaggi HLL
e confronti con i LLL
Un linguaggio HLL rispetto al linguaggio LLL consente
significative astrazioni da molti dettagli, soprattutto per i
seguenti aspetti.
• Variabili di vari tipi, in particolare anche aggregati, con
verifica di corretto uso dei tipi (type checking)
LLL solo byte e word senza verifiche nè limitazioni
• Costrutti di controllo strutturati ed espliciti (selezione e
iterazione)
LLL solo salti condizionati o non (jump = goto)
• Espressioni logiche e aritmetiche, combinabili con
ricchezza di operatori e uso di parentesi, per esprimere in
modo compatto ed usuale calcoli anche complicati,
lasciando implicita la sequenza di operazioni e la gestione
dei risultati intermedi
LLL solo istruzioni con singole operazioni da
concatenare in lunghe sequenze e con attento uso
dei registri
• Funzioni come astrazione di valore, utilizzabili come
operandi in espressioni
• Procedure come astrazione di operazioni
4 – Introduzione alla programmazione in linguaggio C -
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Considerazioni sui linguaggi HLL
e confronti con i LLL (segue)
• Per funzioni e procedure HLL si fa carico dei
meccanismi di passaggio parametri
LLL richiedono esplicita (e consistente) gestione
dei parametri tramite registri o stack
• Conversioni da sequenze di cifre decimali a codifiche
binarie cpl2 e floating point.
LLL richiedono l’uso di espliciti algoritmi di
conversione (eventualmente in librerie).
• Funzioni disponibili in librerie che a loro volta invocano
servizi forniti dal sistema operativo (chiamabili anche da
LLL)
• Allocazione automatica di aree di memoria
• Gestione di unità periferiche “classiche” (ingresso di
caratteri da tastiera, uscita di caratteri su video e su
stampante).
La gestione del mouse e del video a finestre richiede
apposite librerie più complesse.
• Gestione dell’organizzazione a file della memoria di
massa.
4 – Introduzione alla programmazione in linguaggio C -
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ELEMENTI LESSICALI DEL LINGUAGGIO C
parole chiave (riservate) ⇒ proprie del linguaggio
• sono le istruzioni oppure hanno un significato particolare
predefinito
identificatori ⇒ costituiti da sequenze di lettere ...
• rappresentano nomi di variabili, costanti, (tipi nuovi), funzioni,
procedure
• sono definiti dal programmatore applicativo oppure dal
programmatore “di sistema” (di libreria)
valori costanti (numerici o caratteri)
operatori (unari: un operando, o binari: due operandi)
• di assegnamento
=
• aritmetici
+-*/
• relazionali (confronto)
> < <= == ...
• logici
! (not) && ||
• di chiamata di funzione/procedura
()
• di referenziazione
&
• altri
separatori (delimitatori)
• di identificatori di variabili e costanti
• di istruzioni
• commento
• di blocco di istruzioni
• in espressioni
,
/*
{}
()
;
*/
4 – Introduzione alla programmazione in linguaggio C -
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Il preprocessore del linguaggio C
Il programma sorgente, prima di essere passato in ingresso
al compilatore vero e proprio, viene modificato e arricchito
da una parte del compilatore detta preprocessore, che
interviene nei punti in cui sono indicate con #, e specificate
con apposite parole chiave, le direttive al preprocessore.
direttive al preprocessore C
• #include <nome file>
inserisce in quel punto il file (di testo) citato, in modo da
renderlo parte integrante del programma sorgente da
tradurre
• #define <nome simbolico> <costante>
sostituisce il valore costante in tutte le occorrenze del
nome simbolico
4 – Introduzione alla programmazione in linguaggio C -
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Operandi
Sono entità cui è associato un valore
Variabili e costanti e funzioni
Variabili e dichiarazione di variabili
Le variabili sono contenitori di informazioni (cioè di valori)
• hanno un nome simbolico che rappresenta in modo
univoco una locazione di memoria di lavoro
• hanno un tipo che denota il tipo di codifica usato per
rappresentare i valori, quali valori possono assumere,
quali operazioni sono lecite e come agiscono tali
operazioni
La dichiarazione di una variabile
serve a dire che un identificatore corrisponde ad una variabile e
come questa verrà utilizzata dal programma.
• definisce l’identificatore simbolico (nome)
• definisce il tipo (codifica) adatto ai valori da contenere
• alloca la quantità di memoria adeguata a contenere il
tipo
• associa in modo univoco l’indirizzo di memoria al nome
• consente di rilevare errori sull’uso “improprio” della
variabile nel programma in compilazione
Rappresentazione in memoria della variabile di nome A
indirizzo di A
A (nome)
valore di A
L’indirizzo di A è quello del primo (ed eventualmente unico) byte
della porzione di memoria che ne contiene il valore.
4 – Introduzione alla programmazione in linguaggio C -
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Uso delle variabili
E’ importante distinguere i due diversi ruoli svolti dalle
variabili:
• per assegnare loro un valore (istruzione di
assegnamento).
il nome di una variabile a sinistra del simbolo “=“ indica
dove memorizzare il valore che è descritto a destra del
simbolo “=“.
In questo caso il nome è associato all’indirizzo
Scrittura di un valore nella variabile
• come operandi in espressioni.
il nome di una variabile in un’espressione indica che se
ne deve usare il valore contenuto in quel momento.
In questo caso il nome è associato al contenuto
Lettura del valore contenuto nella variabile
Visibilità delle variabili (scope)
Non tutte le variabili (ed in generale gli identificatori) sono
visibili, cioè usabili, in tutte le parti di un programma.
Esistono precise regole di visibilità.
Vita delle variabili
Alcune variabili, all’interno di sottoprogrammi, restano in
vigore solo fino a quando è in esecuzione il
sottoprogramma stesso.
4 – Introduzione alla programmazione in linguaggio C -
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I TIPI (type) - 1
Il tipo di una variabile rappresenta il modello astratto dei dati
associato alla variabile
Un tipo identifica
• la codifica e la classe dei valori ammissibili,
• le operazioni lecite, e
• la modalità con cui agiscono le operazioni
Tipi predefiniti (built-in) : sono i tipi già disponbili nel
linguaggio
Tipi definiti dal programmatore (user defined): è
possibile definire dei “nuovi tipi”
• basati su quelli built-in
• tramite dei costruttori di tipo. Un costruttore di tipo è una
parola chiave del linguaggio
I nuovi tipi saranno caratterizzati da
• classe di valori ammissibili
• operazioni lecite
• operazioni associate al costruttore
4 – Introduzione alla programmazione in linguaggio C -
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I TIPI -2
TIPI SEMPLICI: scalari, elementari, non strutturati.
• una variabile di tipo semplice è caratterizzata da un valore
“atomico”, l’informazione associata al tipo è indivisibile
• un tipo semplice può essere predefinito oppure definito dal
programmatore sulla base dei tipi predefiniti
TIPI STRUTTURATI (aggregati): sono composti da elementi
• una variabile di tipo strutturato è costituita da un insieme
di elementi.
• per definire un tipo strutturato si usa il costruttore di tipo
strutturato: (che definisce il “tipo” della variabile)
• un costruttore definisce come sono “composti” gli
elementi: in sede di uso sono necessari degli operatori per
accedere ai singoli elementi della variabile
• ad ogni elemento è associato un tipo (tipo dell’elemento)
che può essere semplice o, a sua volta, strutturato
• ad ogni elemento è associato un valore (l’informazione
associata alla variabile è quindi composta dal gruppo dei
valori dei singoli elementi)
Compatibilità tra i tipi: determina la legalità delle
operazioni (operatori) e delle istruzioni che agiscono sugli
identificatori di variabili.
• operazioni (espressioni)
• istruzioni di assegnamento
Il tipo di un’espressione deve essere compatibile con quello
della variabile cui viene assegnato il suo risultato.
4 – Introduzione alla programmazione in linguaggio C -
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TIPI SEMPLICI PREDEFINITI DEL C
I nomi di questi tipi sono delle parole chiave del linguaggio:
• char: (8 bit - 1 byte) Valori da 0 a 255 che rappresentano
la codifica ASCII estesa del carattere corrispondente
• int (16bit - 2 byte) Rappresentano gli interi relativi.
Valori in complemento a 2 da - 32768 a + 32767
• float
(32 bit - 4 byte). Rappresentano i razionali
espressi in virgola mobile
(buona approssimazione dei reali).
Valori espressi tramite mantissa e esponente
(standard IEEE).
Intervallo di valori rappresentabili: circa da -1038 a + 1038)
• double
(8 byte). Sono float in doppia precisione.
Indirizzo di una variabile
• operatore:
& ….. &nome_var
• valori assunti:
interi >= 0 (unsigned)
&nome_var rappresenta l’indirizzo di memoria del primo byte
allocato per la variabile di nome nome_var.
4 – Introduzione alla programmazione in linguaggio C -
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TIPI ENUMERATIVI
Sono tipi semplici user-defined che implicano
l’enumerazione esplicita dei valori che la variabile potrà
assumere.
Sintassi C
enum {v1, v2, v3, ... vn} nome_var;
v1, v2, ...vn sono tutti e soli i valori che la variabile potrà
assumere, elencati in ordine crescente di valore.
• i valori sono espressi tramite nomi simbolici
• l’ordine di enumerazione definisce le relazioni di
ordinamento tra i valori (v1 < v2 < v3 ....< vn)
• ad ogni valore enumerativo viene automaticamente
associato in sede di compilazione un valore di tipo integral
enum {lu, ma, me, gi, ve, sa, do} giorno;
enum {verde, giallo, rosso} semaforo;
4 – Introduzione alla programmazione in linguaggio C -
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COSTANTI E DICHIARAZIONE DI COSTANTI
Costanti esplicite
esprimono direttamente dei valori
23
3.1416
‘A’
costante di tipo int
costante di tipo double
costante di tipo char
Costanti simboliche
• sono nomi simbolici che il programmatore adotta
convenzionalmente per indicare dei valori prefissati
• hanno un tipo espresso implicitamente dal valore
La dichiarazione di una costante simbolica
• definisce il nome
• associa un valore (e tipo implicito)
In C la “dichiarazione” (definizione) di costante viene fatta tramite
direttiva al preprocessore C
#define nmaxp
#define vmax
#define FALSE
#define TRUE
10
150.0
0
1
In fase di compilazione, viene effettuata dal preprocessore una
sostituzione letterale del nome simbolico con il valore associato.
Note
Le costanti non hanno memoria allocata e possono essere usate
solo in espressioni.
La definizione e l’uso di costanti simboliche, invece che esplicite,
migliorano notevolmente la qualità dei programmi, facilitando
• Leggibilità
• Modificabilità
4 – Introduzione alla programmazione in linguaggio C -
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ESPRESSIONI E OPERATORI
Un’espressione contiene identificatori (di variabili, di
costanti, di funzioni), costanti esplicite, operatori e
parentesi ( )
Semantica
Un’espressione descrive il modo con cui ottenere dal valore degli
operandi e dall’applicazione degli operatori (operazioni) il valore
dell’espressione.
Nelle espressioni complesse la sequenza di esecuzione
delle operazioni è dettata dalla
• Precedenza e associatività predefinita degli
operatori
• forzatura mediante l’uso delle parentesi tonde
L’ordine con cui sono eseguite le operazioni può influire
sulla esistenza e sulla precisione dei risultati: ricordare la
limitazione del supporto fisico circuitale delle operazioni
Esistenza del risultato evitando overflow su interi (e float)
Esempio (A, B, C siano int semplice precisione - 16 bit)
Se A=20000, B=20000, C=10000
A+B-C dà overflow (A+B > 32767)
A-C+B risulta correttamente in 30000
Precisione del risultato per operazioni floating point (e troncamenti
per divisione di interi)
Esempio (A, B siano float semplice precisione – 32 bit)
Se A=20 000 000.0, B=20 000 000.0
A+1-B risulta pari a 0
A-B+1 risulta correttamente pari a 1
4 – Introduzione alla programmazione in linguaggio C -
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Problema
Scrivere un programma che cerca e stampa il massimo
valore di tipo float (su 32 bit) che non può più essere
incrementato di una sola unità.
#include <stdio.h>
main ()
{
float x, p;
char ca;
x=0.0;
p=1.0;
while (p!=x) //finquando succ. è diverso
{
x=p;
p=p+1.0;
}
printf("max = %f",p);//stampa valore max
scanf("%c",&ca);//aspetta prima di terminare
}
Il risultato stampato dal programma è:
max = 16777216.00
Quindi il valore 16 777 217 è il primo (cioè minimo)
valore intero non rappresentabile con la codifica float
su 32 bit.
4 – Introduzione alla programmazione in linguaggio C -
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Operatori
Sono indicatori di operazioni da eseguire sugli operandi
TIPI DI OPERATORI
• unari
• binari
si applicano ad un solo operando
si applicano a due operandi
Operatori aritmetici (+ - * / %)
• operandi aritmetici e risultato aritmetico
• le operazioni sono eseguite in dipendenza del tipo degli
operandi (overloading).
Operatori di confronto ( < <= > >= == (eguale) != (diverso))
• operandi entrambi dello stesso tipo qualsiasi
• risultato valore logico
Valori logici: in C non esiste un tipo “logico” che assuma solo i
valori False e True, ma per tale scopo viene usato il tipo int
• il valore FALSE (falso) è associato al valore zero
• il valore TRUE (vero) è associato ad ogni valore diverso da
zero
Operatori logici
• operandi logici e risultato logico
&& (AND)
|| (OR)
! (NOT) operatore unario (con un solo operando)
Esempio
(num > valmin) && (num <= valmax)
Questa espressione logica vale TRUE solo se il valore di num è
compreso tra valmin (escluso) e valmax (compreso).
Operatori orientati ai bit
Operatori di referenziazione (indirizzamento o accesso)
4 – Introduzione alla programmazione in linguaggio C -
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ISTRUZIONI DI ASSEGNAMENTO
Indicano l’operazione che assegna un valore ad una
variabile
Sintassi C:
<nome_variabile> = <espressione>;
• <nome_variabile>
indica il nome della variabile cui
si vuole assegnare un valore, in sostituzione di quello
precedentemente contenuto in essa
•=
è il simbolo di assegnamento
• <espressione> descrive come ottenere il valore da
assegnare alla variabile
Significato (semantica):
si eseguono prima le operazioni descritte in
<espressione> utilizzando i valori degli operandi,
il valore ottenuto viene poi inserito nella posizione di
memoria indicata dal nome della variabile a sinistra del
simbolo di assegnamento.
Compatibilità tra i tipi: il compilatore controlla la
compatibilità tra tipi. In alcune situazioni, risolve la non
compatibilità adottando delle regole di conversione implicita
e automatica tra tipi.
4 – Introduzione alla programmazione in linguaggio C -
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STRUTTURA DI UN PROGRAMMA C - 1
programma sorgente C
parte dichiarativa globale
programma principale
funzione main ( )
funzione f1 ( )
funzione f2 ( )
Stile di scrittura di un programma ⇒ leggibilità
Ottenuta con:
• scelta significativa degli identificatori (mnemonici)
• indentazione: “struttura topologica” che rispecchia
la struttura logica
• uso appropriato dei commenti
4 – Introduzione alla programmazione in linguaggio C -
29
Fondamenti di Informatica – Corso di Laurea
Prof. L. Mezzalira
STRUTTURA DI UN PROGRAMMA C - 2
Parte dichiarativa globale:
contiene
• servizi (funzioni) importate da altri moduli (file), cioè
definite e codificate in altri file
• “oggetti” (tipi di dati, variabili, costanti simboliche, prototipi
di funzioni) visibili (utilizzabili) da tutto il programma, cioè
da main e dalle altre funzioni.
Programma principale:
parola riservata (identificatore di funzione)
appare una e una sola volta nel programma
definisce l’inizio dell’esecuzione
è (formalmente) una funzione
main ( )
{
parte dichiarativa
locale
parte esecutiva
definisce l’insieme di “oggetti” usati dal
programma principale per l’esecuzione.
sono oggetti visibili (locali) a main.
insieme di istruzioni che costituiscono il
programma principale
}
4 – Introduzione alla programmazione in linguaggio C -
30
Fondamenti di Informatica – Corso di Laurea
Prof. L. Mezzalira
STRUTTURA DI UN PROGRAMMA C - 3
Parte dichiarativa locale
1.dichiarazione di costanti
2.definizione di “nuovi” tipi definiti dall’utente (o eventuale
ridenominazione di tipi già definiti)
3.dichiarazione di variabili
4.prototipi di funzioni
Regole sintattiche sulle dichiarazioni sia locali che globali:
• ogni identificatore usato deve essere prima definito
• ogni variabile usata deve essere prima dichiarata
Parte esecutiva: istruzioni (qui elencate per tipologia)
• istruzioni di assegnamento ed espressioni
• istruzioni composte (sono racchiuse tra { } )
• costrutti di (modifica del flusso di) controllo (costrutti di
selezione, costrutti ciclici)
• chiamate di sottoprogrammi (procedure)
• “istruzioni” di ingresso e uscita (funzioni e procedure di
sistema)
4 – Introduzione alla programmazione in linguaggio C -
31